液體脂肪酶,是一種沒有任何溶劑、水含量極低（0.3–0.6 wt%）、同時又均勻分散的液體納米雜合生物催化劑（無溶劑液體酶）。它具有很高的熱穩(wěn)定性,能在極端高溫下（¹50 ^oC）直接溶解并轉(zhuǎn)化底物,為工業(yè)催化提供了一個全新的選擇。目前,液體脂肪酶的研究還處于探索階段,作為蛋白質(zhì)表面電荷化學修飾的產(chǎn)物,還存在活力嚴重下降等問題。在本研究中,我們以Bacillus subtilis脂肪酶A（BsLA）為研究模型,采用定點突變和化學修飾相結(jié)合的策略,探究了酶分子表面電荷的數(shù)量和分布分別對天然（未經(jīng)化學修飾的）脂肪酶和液體脂肪酶的制備、結(jié)構(gòu)、活力和穩(wěn)定性的影響,并在提高天然脂肪酶活力和穩(wěn)定性的同時也提高了液體脂肪酶的活力和生物物理性質(zhì),并且液體BsLA脂肪酶在100 ^oC仍有一定的水解活力。此外,我們還設計了一種全新的修飾策略,大幅度提高了液體脂肪酶的活力。液體脂肪酶是通過對脂肪酶和聚合物的交聯(lián)體溶液的徹底冷凍干燥和加熱退火制備而來,它包含一個球形蛋白質(zhì)“核”以及包被在蛋白質(zhì)表面的聚合物分子“殼”。正是這一層“殼”擴大了蛋白質(zhì)分... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

物質(zhì)的物理狀態(tài)與粒子大小之間的關(guān)系

吉林大學博士學位論文在許多情況下，當固態(tài)物質(zhì)熔化所需的能量超過了形成這種分子的自由能發(fā)生燒結(jié)或降解現(xiàn)象，最典型的就是蛋白質(zhì)的凍干粉末[6]。在沒有溶劑的蛋白質(zhì)分子通過很強的分子間作用力緊密聚集在一起。這些作用力包括了離子對以及范德華力，并且它們都是在遠小于蛋白質(zhì)分子尺寸的距離下發(fā)因此，在常壓下，在加熱到蛋白質(zhì)的理論熔點之前，蛋白質(zhì)就已經(jīng)失活、最終由于骨架肽鍵斷裂而引起降解。只有在低氣壓條件下，凍干的蛋白質(zhì)在加熱后使蛋白質(zhì)分子分離而不至于降解。然而，由于在任何大于蛋白質(zhì)的間距下，分子間的作用力很弱，蛋白質(zhì)往往會發(fā)生升華而不是熔化[6]。

吉林大學博士學位論文蛋白質(zhì)，內(nèi)部直徑和外部直徑分別約為 8 nm 和 12 nm[15]；Mb 是一種內(nèi)部含有血紅素輔基的球形蛋白質(zhì)，其三維尺寸為 2.5×3.4×4.2 nm[16]。盡管 Fn 和 Mb 在尺寸和結(jié)構(gòu)上有很大的不同，但是研究者采用三步法分別將具有空間位阻的 S聚合物分子層引入到 Fn 和 Mb 表面，擴大了蛋白質(zhì)分子之間發(fā)生引力作用的間距范圍（圖1.1B），最終實現(xiàn)了蛋白質(zhì)在沒有溶劑下的液體狀態(tài)[13,17]。

【參考文獻】：
博士論文
[1]同步輻射圓二色光譜學研究生物大分子結(jié)構(gòu)與功能[D]. 劉洪林.中國科學技術(shù)大學 2010

碩士論文
[1]計算機模擬整合X射線小角散射實驗數(shù)據(jù)研究蛋白質(zhì)的溶液構(gòu)象[D]. 張泳輝.中國科學技術(shù)大學 2015
[2]乳液合成乳膠粒及其同步輻射小角X射線散射研究[D]. 易志勇.東北師范大學 2009



本文編號：3374950