微生物脂肪酶是一種高效的生物催化劑,可實(shí)現(xiàn)綠色催化,被廣泛應(yīng)用于食品加工、醫(yī)藥化工及能源等眾多領(lǐng)域。新的酶源及性能優(yōu)良的脂肪酶基因有待深入地挖掘,以滿(mǎn)足工業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用的需求。自然界存在一類(lèi)無(wú)“蓋子”結(jié)構(gòu)的脂肪酶,相對(duì)于普通的脂肪酶,其催化活性中心上方缺少明顯的“蓋子”結(jié)構(gòu)。其特殊的酶蛋白結(jié)構(gòu)是否賦予了該類(lèi)酶獨(dú)特的酶學(xué)功能特性仍有待深入研究。為此本研究選取三種不同微生物來(lái)源的無(wú)“蓋子”結(jié)構(gòu)脂肪酶為研究對(duì)象,利用異源表達(dá)系統(tǒng)制備了酶蛋白,系統(tǒng)地研究了其酶學(xué)性質(zhì),并采用酶催化通道分析及分子動(dòng)力學(xué)模擬技術(shù)研究其結(jié)構(gòu)與底物選擇性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),旨在深入理解無(wú)“蓋子”結(jié)構(gòu)脂肪酶的結(jié)構(gòu)功能關(guān)系,同時(shí)為其工業(yè)應(yīng)用提供科學(xué)理論指導(dǎo)。主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果歸納如下:（1）無(wú)“蓋子”結(jié)構(gòu)脂肪酶的基因克隆、表達(dá)與純化通過(guò)結(jié)構(gòu)分析及基因合成技術(shù)獲得BsLip、PmLip及SeLip三種無(wú)“蓋子”結(jié)構(gòu)脂肪酶基因,并克隆于大腸桿菌表達(dá)載體pET22b中,獲得重組質(zhì)粒pET22b-BsLip、pET22b-Pm Lip以及pET22b-SeLip。酶蛋白分別在大腸桿菌表達(dá)菌株BL21 condonplus（D... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

典型α/β水解折疊酶示意圖

激活，RML）的“蓋子”結(jié)構(gòu)在底物類(lèi)似物（n-hexylphosphonate ethyl ester）存在，暴露其疏水的催化口袋，這一重要發(fā)現(xiàn)為“界面激活”現(xiàn)象的產(chǎn)生提供了結(jié)隨著分子改造技術(shù)的提高，許多學(xué)者利用分子改造研究脂肪酶結(jié)構(gòu)與功能的 年 Cheng 等人報(bào)道通過(guò)將來(lái)自假單胞菌 MIS38 的脂肪酶（PML）在它的 lid后，脂肪酶 PML 就不會(huì)產(chǎn)生“界面激活”效應(yīng)，提出 lid2 結(jié)構(gòu)對(duì)于脂肪酶 PML活”效應(yīng)的發(fā)生是非常重要的觀點(diǎn)[21]�！吧w子”結(jié)構(gòu)的理論對(duì)于解釋脂肪酶“現(xiàn)象具有非常重要的意義。 脂肪酶催化機(jī)理當(dāng)環(huán)境存在疏水物質(zhì)，形成“油水界面”時(shí)，脂肪酶的“蓋子”結(jié)構(gòu)將會(huì)打開(kāi)，生改變，催化中心的疏水殘基暴露，底物進(jìn)入活性中心與酶發(fā)生相互作用[21]化酯鍵水解的過(guò)程可以分為四步，如圖 1-2 所示：

圖 1-3 酯酶和豬胰脂肪酶水解三乙酸甘油酯的曲線[30]Fig.1-3 Hydrolysis of triacetin by esterase and pancreatic lipas應(yīng)用僅能夠在“油水”界面水解�；视椭�，而且能夠在非水相體酯化等反應(yīng)。脂肪酶催化除了高度的底物選擇性、副產(chǎn)物少的優(yōu)勢(shì)，能夠克服化學(xué)催化苛刻的反應(yīng)條件（高溫、高壓、肪酶廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)[33]、油脂化學(xué)工業(yè)[34]、乳品工業(yè)[35醫(yī)藥行業(yè)。在食品工業(yè)的應(yīng)用上的應(yīng)用利用水解、醇解和酯交換等催化反應(yīng)將廉價(jià)的油脂改性為高

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]重組蛋白可溶性表達(dá)促進(jìn)標(biāo)簽的研究進(jìn)展[J]. 李祥魁,范翠英,崔亞君,劉璇.  生物技術(shù). 2013(02)
[2]微生物脂肪酶的應(yīng)用[J]. 彭立鳳,趙汝淇,譚天偉.  食品與發(fā)酵工業(yè). 2000(03)

碩士論文
[1]基于模式識(shí)別和分子模擬的酶的熱穩(wěn)定性研究[D]. 徐星宇.江南大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3526237