α-淀粉酶Amy7C及其突变体催化常数的定量预测

【目的】利用α-淀粉酶Amy7c及其突变体的氨基酸信息,预测该酶的催化常数（Kcat）,并筛选出能预测α-淀粉酶Kcat最具效果的氨基酸属性。【方法】先以20-l前馈反向传播的神经网络为模型,完成535种氨基酸属性对α-淀粉酶Amy7C及其突变体催化常数的拟合。再将α-淀粉酶Amy7C及其54个突变体的数据分为2组,用35个酶作为训练组进行拟合,20个酶作为验证组进行检验。最后,对8种不同层次及神经元个数的模型进行比较。【结果】110个氨基酸属性可实现20-l神经网络模型收敛,表明这些氨基酸属性可用于预测α-淀粉酶的催化常数,不同指标的预测效果不同。多模型的分析结果显示,不同模型对训练组R值的结果具有显著性差异,而对训练组P值、验证组R值和验证组P值结果无显著性差异。【结论】氨基酸分布概率等属性可以用于预测α-淀粉酶催化常数。四层神经网络模型是预测α-淀粉酶催化常数的相对理想的模型。     

α-淀粉酶Amy7C及其突变体最适pH值的定量预测

【目的】pH值是影响酶催化效率的关键参数,通常需要通过实验方式才能确定生物酶的最适 pH 值,而该方式要消耗较多的人力、物力和时间。因此,有必要发展一种利用酶的简单结构信息即可预测其最适 pH 值的方法。【方法】以20-1前馈反向传播的神经网络为模型,完成535种氨基酸属性对α-淀粉酶 pH 值的拟合。同时,将α-淀粉酶 Amy7C及其54个突变体的数据分为2组,用35个酶作为训练组进行拟合,20个酶作为验证组进行检验,并对不同层次及神经元个数的模型进行比较。【结果】109个氨基酸属性可实现20-1神经网络模型收敛,表明这些氨基酸属性可用干预测α-淀粉酶的最适 pH值,但是不同氨基酸属性预测 pH 值的效果差别较大,只有部分指标预测 pH值的效果较好。多模型的分析结果显示,不同模型对训练组R值的结果具有显著性差异,而对训练组P值、验证组R值和验证组P 值结果无显著性差异。【结论】氨基酸分布概率等属性可用干预测α-淀粉酶的最适 pH值。20-1神经网络模型是预测α-淀粉酶最适 pH值相对理想的模型。     

大肠杆菌嗜盐α-淀粉酶基因的分子改造及其酶学特性

【目的】对大肠杆菌Escherichia coli嗜盐α-淀粉酶基因进行改造,并探索嗜盐α-淀粉酶的嗜盐特性。【方法】从非嗜盐的大肠杆菌JM109中克隆到一个嗜盐α-淀粉酶基因k6并进行重组表达。通过同源建模,确定Na+结合位点上的氨基酸残基,并对相应位点进行定点突变。最后对突变酶的酶学性质进行研究。【结果】相对于野生酶,突变酶更加嗜盐,其最适NaCl浓度由2mol/L增加到3mol/L,最适pH值为7,最适温度为50℃,酶活力为4 831U/mg,提高近4倍。经HPLC检测,突变酶与2%(W/V)可溶性淀粉反应后的产物为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖的混合物。【结论】嗜盐α-淀粉酶基因k6的嗜盐特性与Na+结合位点具有直接联系。     

田菁根瘤菌嗜盐α-淀粉酶的基因克隆表达与分子改造

【目的】克隆表达田菁根瘤菌嗜盐α-淀粉酶基因,并对其进行基因改造,为探索与嗜盐性相关的氨基酸位点提供参考。【方法】从田菁根瘤菌及周围土壤的宏基因组中克隆到一个命名为RSA的极端嗜盐淀粉酶。通过与同源性为75.33%的嗜盐α-淀粉酶K6的序列比对发现,RSA-D205位点与已报道的K6-N204(嗜盐相关的氨基酸位点)相似,从而对其进行定点饱和突变以研究相关酶学性质。【结果】共获得17个突变子,其最适NaCl浓度较RSA均有不同程度的降低。RSA-D205R、RSA-D205C酶反应温度高达80℃,拓宽了其应用范围。【结论】RSA-D205氨基酸残基位点与Na~+结合位点有一定的联系;另外,精氨酸(R)、半胱氨酸(C)对淀粉酶的高温改造具有参考价值。     

具有时滞的反应扩散神经网络模型的输入-状态稳定

【目的】研究带有时滞的反应扩散神经网络模型的输入-状态稳定。【方法】首先,建立一类带有时滞的反应扩散神经网络模型,该模型中的神经元激励函数不要求有界,也不要求光滑。然后,利用具有时变输入的时滞微分不等式和矩阵不等式方法。【结果】获得该反应扩散神经网络系统的输入-状态稳定的两个充分条件。【结论】结果改进和推广现有文献的相关工作。     

具有时滞的反应扩散神经网络模型的输入-状态稳定

【目的】研究带有时滞的反应扩散神经网络模型的输入-状态稳定。【方法】首先,建立一类带有时滞的反应扩散神经网络模型,该模型中的神经元激励函数不要求有界,也不要求光滑。然后,利用具有时变输入的时滞微分不等式和矩阵不等式方法。【结果】获得该反应扩散神经网络系统的输入-状态稳定的两个充分条件。【结论】结果改进和推广现有文献的相关工作。
     

天冬氨酸转氨酶及其酶学性质

从大肠杆菌中提取了天冬氨酸转氨酶,并对其酶学性质进行了系统的研究,得出该酶的最适反应温度为37 ℃、最佳反应pH范围为8.0～8.5、最佳氨基供体为L-天冬氨酸、转化反应动力学常数Km,同时对影响该酶作用的其它因素(辅酶、金属离子)作了研究.利用几种α-酮酸,考察了该酶在转化制备相应的芳香族L-氨基酸过程中的作用.为该酶的工业化应用提供了理论上的依据.     

贝塔一葡萄糖苷酶催化反应的最适pH值和最适温度的同时预测

利用氨基酸特征同时预测贝塔一葡萄糖苷酶反应的最适pH值和最适温度.首先,用不同的氨基酸特征对贝塔一葡萄糖苷酶进行量化作为输入,以最适pH值和最适温度作为输出;然后用20-2前馈反向传播的神经网络进行训练;最后用子集验证、刀切验证和交叉验证三种方法进行验证.结果表明,在24个氨基酸特征中只有4个特征可以用于模型预测,其中...     

酶解法制备乌鸡蛋白肽的动力学研究

以乌鸡蛋白为底物,研究了木瓜蛋白酶在酶解乌鸡蛋白制备乌鸡蛋白肽时的一级热失活、拟态条件下的米氏常数,建立了考虑底物反竞争性抑制和产物竞争性抑制等影响因素下的反应动力学模型,并根据实验结果求得在70℃下的酶催化水解反应动力学常数Kd为0.011 3min-1,Km为5.70×10-3mol/L,Kcat为1.589 8min-1,并得到了相应的水解度动力学模型和反应速度动力学模型.     

蛋白质酶促水解反应机理与动力学模型

研究蛋白质酶促水解制备生物活性多肽的反应机理与动力学行为，并建模表征不同反应机制的酶解曲线。基于对不同实验条件下反应时程特性的分析，以经典的米氏方程为理论基础，提出了同时考虑蛋白质单底物水解、蛋白酶失活以及底物或产物抑制因素的机理模型，并构建了指数形式动力学方程dh／dt=aexp（-bh），其中参数（a和b对于不同反应机理具有不同的表达形式和确定的数值结果，对于牛血清白蛋白（BSA）-胰蛋白酶（trypsin）模型体系，经实验拟合平均相对误差为4．73％，并求得该体系相应热力学和动力学常数：Km=0．0748g/L，Ks=7．961g/L，Kd=9．358min^-1，K2=38．439min^-1，Ea=64．826kJ／mol，Ed=80．031kJ／mol。所建整套模型可用于蛋白质酶解反应过程的模拟、热动力学常数的计算和生物反应器的优化设计。     

乙二胺羟丙基壳聚糖固定化天门冬酰胺酶的反应性质

研究了乙二胺羟丙基壳聚糖固定化L-天门冬酰胺酰反应动力学性能，分别考察了固定化酶耐胃蛋白酶性能，保存条件对固定化酶活力的影响，固定化酶的米氏常数Km以及固定化酶在缓冲液中间歇催化底物和连续催化底物的反应动力学性能，结果表明，在适当的间歇和连续反应条件下，固定化酶均具有良好的水解天门冬酰胺性能和效率。     

耐热α-淀粉酶的筛选、基因克隆和酶学性质分析

【目的】筛选耐热α-淀粉酶并实现异源表达,同时分析其酶学性质特征。【方法】以M9培养基加上可溶性淀粉作为选择性分离培养基,从腾冲火山温泉土壤中筛选到产淀粉酶的菌株Anoxybacillus sp.GXS-3。根据淀粉酶氨基酸保守序列,设计引物进行PCR扩增,然后对目标序列进行步移扩增,获得淀粉酶基因AmyGX。将AmyGX与表达载体pQE30连接,导入大肠杆菌M15中表达,对重组酶进行分离纯化和酶学性质分析。【结果】AmyGX基因长1 515 bp,编码505个氨基酸残基,前23个氨基酸残基为信号肽序列;重组质粒pQE30-AmyGX编码的蛋白分子量为58.04kDa,对可溶性淀粉催化水解反应的最适温度为60℃,最适pH值为8.0,V_(max)、K_m值分别为0.19U/mg、3.14mg/mL,热半失活温度T_(50)~(30)值为65.2℃;Zn~(2+)、Cu~(2+)、Co~(2+)、Fe~(3+)、Ba~(2+)对该酶具有明显的抑制作用,Na~+、K~+对该酶有激活作用,Mg~(2+)、Ca~(2+)的影响则不明显。【结论】AmyGX是一种中等耐温碱性酶,在造纸、洗涤剂生产和有毒废弃物去除等方面具有潜在的应用前景。     

莲子蛋白酶解的扩散-反应动力学

为了探索莲子蛋白质的酶水解动力学特性,于温度为55℃和pH为5.0的条件下,用木瓜蛋白酶酶解莲子蛋白研究酶解莲子蛋白的拟态条件下的米氏常数Km,构建考虑底物抑制和无抑制等影响因素下的扩散-反应动力学模型.研究结果表明:酶和底物在反应体系中的扩散影响酶解反应;当底物初始质量浓度高于13.63 g/L时,反应底物对酶解产生抑制作用;建立的数学模型能够合理地描述和解释莲子蛋白降解的动力学过程,为确定酶解反应的各种参数提供依据.     

基于多元线性回归和BP神经网络的单井能力预测

为提高单井能力预测的精度和可靠性,提出利用地震属性数据,结合多元线性回归方法和BP神经网络方法进行预测。首先提取了研究区目的层的地震属性,然后利用多元线性回归方法和BP神经网络方法建立了单井能力与地质、地震属性之间的函数关系,得出了半定量-定量化的单井产量设计模型,并且验证了模型的预测结果。结果显示:单井能力预测精度总体在80%以上,其中BP神经网络模型预测精度更高,吻合度更好,证明了利用多种地震属性联合预测单井产能是一种卓有成效的方法。     

葡萄糖与果糖异构化的酶反应动力学 Ⅰ.实效动力学参数的测求

用国产异构化酶在固定床中研究了D-葡萄糖与D-果糖异构化反应动力学。利用米氏方程测定了60～75℃下正、逆异构化反应的米氏常数、最大反应速度与各机理反应的活化能、指前因子以及相对的速度常数等实效动力学参数与酶中间物的离解常数。利用计算标准摩尔反应焓与预测反应初期产物浓度对测求的实效动力学参数给以验证,计算值与实验值取得很好的吻合。     

邻苯二胺与漆树漆酶反应的微量热法研究

在厌氧条件下,0.1mol/L的磷酸盐缓冲溶液(PH7.4)中,用微量热法测定了298.15K时漆树漆酶与邻苯二胺反应的摩尔反应焓△rHm=-293.58±0.29KJ/mol,米氏常数Km=0.103mol/L和表现一级反应速率常数k_1=9.42×10~(-4)S~(-1)及此条件下邻苯二胺作底物时的漆酶活性值E_A=O.1103IU.     

新型Ⅰ型普鲁兰酶基因的克隆表达及酶学性质

【目的】筛选并克隆表达高酶活且具有一定热稳定性的新型普鲁兰酶。【方法】克隆Tumebacillus flagellatus GST4的普鲁兰酶基因pulB,构建重组质粒后转化宿主菌大肠杆菌进行诱导表达,再运用亲和层析进行纯化并分析其酶学性质和结构。【结果】pulB在大肠杆菌中实现可溶性表达,发酵液上清酶活力达到78U/mL,粗酶液经纯化后比活力为258U/mg。重组酶PulB最适反应温度和pH值分别为55℃和5.0,在较窄的酸性范围内(pH值4.5~5.5)酶活力比较稳定;对普鲁兰糖的Km=(16.28±0.03)mg/mL,Vmax=(22.05±0.02)μmol·min-1·mg-1。PulB的DNA序列与GenBank数据库里的任何序列都没有同源性,在蛋白质序列上,由基因pulB编码的氨基酸序列与T.aegyptius的环麦芽糖糊精酶相似性最高,BlastX比对的Identities为54%,Positives为69%,SMART结构预测分析发现,pulB具有淀粉酶的结构域。底物特异性分析表明,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉生成线性的低聚糖或麦芽三糖。【结论】重组酶PulB是尚未报道的新型普鲁兰酶,它可水解普鲁兰糖和支链淀粉,属Ⅰ型普鲁兰酶。     

酶法制备粉状木薯淀粉胶黏剂反应条件的研究

【目的】研究利用α-淀粉酶对木薯淀粉进行降解制作粉状木薯淀粉胶黏剂的方法。【方法】通过单因素和正交实验确定酶水解木薯淀粉的最佳工艺条件。【结果】酶水解木薯淀粉的最佳工艺条件为:A2C3B2,即酶用量为1.0%,酶解温度为45℃,酶解时间为15min。按此条件所得的成品木薯淀粉胶的粘合强度为13.9038N·cm-2,粘度为1.0477Pa·S,不添加其他物质,粘合强度强,流动性非常好。【结论】该方法具有低成本,无污染和高效的特点。     

基于模糊粗糙神经网络的用户个性化关联推荐方法

【目的】针对电子商务中关联推荐的有效性,基于模糊粗糙神经网络提出了一种新的方法。【方法】该方法首先提出了个性化推荐模型,并根据关联规则给出了推荐算法流程。同时利用模糊粗糙神经网络对上述模型进行求解,通过计算模糊关联系数和模糊关联度来获得用户行为特征。【结果】利用仿真实验深入研究影响该方法的关键因素,结果发现:最小可信阈值和最小支持度取值越小,预测精度就越高。【结论】与其他算法相比,该算法能在一定的程度上较小预测的误差,使得推荐结果更加满足客户的需求。     

CTAB对血红蛋白仿过氧化物酶催化活性的影响

本文研究了表面活性剂介质存在下,血红蛋白作为过氧化物模拟酶,以邻苯二酚供氢体底物的催化特性和反应条件,并探讨了表面活性剂对酶催化反应的影响及可能机理,稳态速率法测定了米氏常数（Km）、米氏速率（Vm）及反应级数等动力学参数。试验表明本体系在阳离子表面活性剂CTAB存在和pH10.3的条件下形成的产物在258nm处有最大的吸收峰。