發(fā)布時間：2017-12-11 23:16

  本文關(guān)鍵詞：脂肪酶活性可逆光控研究

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【摘要】：光以非侵入性的方式對生物功能的調(diào)控極大地推動了具有光響應(yīng)特性的生物催化系統(tǒng)的發(fā)展,這些系統(tǒng)在許多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用,如:信號傳遞、診斷和治療等,特別是對于酶活性的精細控制中,對樣品幾乎沒有干擾,具有一個無與倫比的優(yōu)勢。偶氮苯衍生物可以通過不同波長的光照在伸展的trans結(jié)構(gòu)和緊湊的cis結(jié)構(gòu)間可逆異構(gòu)化。當(dāng)偶氮苯衍生物的兩端與目的蛋白中一定距離的兩個半胱氨酸殘基交聯(lián)后,通過光照改變偶氮苯衍生物的結(jié)構(gòu),進而可逆的改變目的蛋白的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)目的蛋白活性的可逆調(diào)控。本課題提出了一種通過脂肪酶蓋子結(jié)構(gòu)的光響應(yīng)變化實現(xiàn)可逆控制其活性的策略。以一種水溶性的雙官能偶氮苯衍生物為光敏分子,將其共價偶聯(lián)在脂肪酶蓋子結(jié)構(gòu)的α-螺旋上,設(shè)計成一個具有光開關(guān)性質(zhì)的蓋子結(jié)構(gòu)。利用紫外光和藍光作為控制條件,通過調(diào)節(jié)蓋子結(jié)構(gòu)的構(gòu)象以光控脂肪酶的活性。研究內(nèi)容包括以下幾個方面:1、合成了一種水溶性且具有巰基反應(yīng)特性的偶氮苯衍生物3,3'-雙(磺酸)-4,4'-二(氯乙酰氨基)偶氮苯,并通過1HNMR和13CNMR進行結(jié)構(gòu)鑒定。2、通過對LipK107的晶體結(jié)構(gòu)進行分析并結(jié)合偶氮苯衍生物的特性,設(shè)計了 10組突變株,包括4組i-i+11、4組i-i+7的半胱氨酸突變株,以及2組對照突變株。利用無縫克隆技術(shù)得到了相應(yīng)的突變株。3、將所有的突變酶與偶氮苯衍生物進行交聯(lián)之后,利用紫外光和藍光光照后進行酶活試驗,并在突變酶的酶活保持不變的前提下,篩選出具有最佳光控效果的突變株C127C138。最后利用MOLDI-TOF、MS/MS、紫外-可見吸收光譜以及熱弛豫分析的方法表征BSBCA-C127C138,表征了 BSBCA與C127C138的成功交聯(lián)。4、C127C138與偶氮苯衍生物交聯(lián)之后,其在紫外光和藍光的照射后顯示了 3倍完全可逆的活性變化,并且經(jīng)過5輪的循環(huán)之后,活性基本沒有損失。此外,通過圓二色性分析證實了脂肪酶的光控活性變化是由蓋子的α-螺旋的變化所導(dǎo)致的。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q55

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本文編號：1280291