用二茂铁作底物测定漆树漆酶的活性

漆酶是含铜金属酶,在自然界主要分布于漆树漆液(生漆)和真菌类植物中,分别称漆树漆酶和真菌漆酶。漆酶能催化多元酚和多氨基苯等底物氧化,对金属有机化合物的催化氧化尚不多见。测定漆酶的活性有氧吸收法、分光光     

酶法合成3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-二苯醌

G.Benfield等曾用真菌漆酶催化2,6(?)甲基酚(DMP)氧化,生成C—C偶联产物,但用漆树漆酶催化DMP氧化却没有报道。本文报道在0.1mol/l磷酸缓冲液(pH8.0)中,用湖北竹溪漆树漆酶催化DMP氧化产生C—     

漆树漆酶的新底物

漆酶是含铜氧化酶,主要来源于漆树漆液(生漆)和真菌。近年来,对漆酶底物专一性研究有不少报道,但太多采用真菌漆酶。我国生漆资源丰富,漆树分布范围广,对生漆的应用已有几千年的历史。然而,我国对生漆的重要成     

酶催化过程的量子-经典力学研究进展

酶催化主要包括底物输运及其与活性位的结合、蛋白质限域环境中的化学反应以及产物释放等复杂的物理和化学过程,其中任一化学和非化学步都有可能决定酶的活性.通过量子/分子力学组合方法(QM/MM)计算和分子动力学模拟(MD),结合伞形采样,可以揭示酶催化过程的微观机理和底物输运的通道机制,分析底物进出口袋过程的热力学和动力学性...     

漆树漆酶对芳香性铁化合物的催化活性

在我国丰富的自然资源中,漆树漆液(生漆)作为优良的天然涂料已有数千年的应用历史.生漆以它的耐酸碱、耐高温、耐腐蚀、耐高湿和超耐久性闻名于世,被誉为“国漆”.生漆的这种优良特性和魅力与生漆中所含的漆酶的催化性质密切相关.我国生漆资源丰富,漆树分布全国十多个省(区),生漆品种多样,质量优良,漆酶含量较高.但我国对生漆的重     

鼠脑单胺氧化酶的A、B两型问题

单胺氧化酶(MAO)位于线粒体外膜,是膜上的内在性蛋白。其作用方式是催化神经传递介质,如5-羟色胺、苯乙基胺等的氧化脱胺反应。从酶对底物的选择性和对抑制剂的敏感性,MAO可分为A型和B型。A型的主要底物为5-羟色胺(5-HT),抑制剂为Clorgyline;B型的主要底物为苯乙基胺(PEA),抑制剂为Deprenyl。酶的功能性差异反映在同一个体的不同组织之间或不同种属的同一种组织之间。     

环糊精衍生物在分子识别中的微结构变化

生物体中的化学过程是在高度组织化的集合体中进行的。酶的催化活性和高选择性首先依赖于酶对底物的分子识别和结合成复合体。 目前用一些人工合成的主体作为酶模型来模拟对底物的识别和结合,已显示令人瞩目的催化和选择功能。但是为了阐明酶-底物结合的机理,包括所发生的构象变化和诱导楔合     

SAM自由基酶研究进展:新反应与新机制

S-腺苷-L-蛋氨酸(S-adenosyl-L-methionine, SAM)自由基酶是当今酶学领域的研究热点.该类酶通过结合的辅因子SAM和[4Fe-4S]簇催化生物体中一系列重要的自由基反应,自2001年被正式命名以来,成员不断壮大,目前已成为最大的酶家族之一.近年来, SAM自由基酶领域有大量新反应和新催化机制被报道.本文对近5年部分代表性成果进行酶催化机制的介绍,内容涉及核糖体肽翻译后修饰、核苷类化合物以及多种小分子生物合成.通过底物分类,让读者更容易理解SAM自由基酶催化反应的广泛性与多样性.同时对该领域新发现的新颖的有机金属催化自由基反应机制进行了介绍,并对SAM自由基酶领域的未来发展方向进行展望.     

细菌产酶的基因调节——操纵子模型学说的提出及迄今十多年来的发展

细菌在工农业生产中起着重要的作用。它产生多种酶,而这些酶的产生受环境条件的影响。人们根据其中一些影响的不同,把酶分为三类,即:诱导酶——乳糖酶、L-阿拉伯糖酶等,它们仅在底物存在下,才能产生;阻遏酶——氨基酸、核苷酸等的生物合成系统的酶,它们的产生受这些合成终末产物的阻遏;构成酶——淀粉酶、蛋白酶等,它们的产生既不受底物的诱导,也不受催化产物的阻遏。产酶中,诱导或阻遏现象的存在,对细胞经济(cell economy)来     

β-环糊精的包结复合作用对含吡啶基酯酰基转移的催化效应

环糊精是最受欢迎的酶模型之一。为了进一步了解它与底物之间相互作用的关系,我们为β-环糊精(β-CD)首次设计了考虑疏水效应及空间效应的含吡啶基羧酸酯的底物、菸酸p-硝基苯酚酯(1)和(?)-硝基苯酚酯(2)等,并在β-CD存在下进行了催化酰基转移反应动力学的研究。 动力学实验在二甲亚砜—水体系的缓冲液中进行,用730型分光光度计测定硝基苯     

模拟过氧化物酶催化荧光反应的研究——CV-H_2O_2-Mn~Ⅲ-T(4-TAP)P

随着仿生学和生物无机化学的发展,天然酶的模拟工作越来越受到重视,因为模拟酶不仅成本低,而且稳定性好。日本Yutaka Saito等人曾合成MnTPPS_4络合物,替代过氧化物酶作为催化剂用于酚和胺类化合物的氧化显色反应。对Guilbault等人提出的过氧化物酶催化H_2O_2氧化高香草酸的荧光反应,我们曾从底物角度进行研究。本文依据过氧化物酶的活性中心结构,合成了一种金属卟啉化合物,四(4-三甲铵基苯)卟啉和锰的络合物Mn~Ⅲ-T(4-TAP)P,用于模拟辣根过氧化物酶(HRP),催化H_2O_2氧化佳味醇的氧化偶联反应,     

鱿鱼研究有助于探索神经功能

据美国伊利诺斯工艺学院的霍斯金(C.G.Hoskin)介绍,已发现鱿鱼神经含有一种酶,它能催化分解一些有机磷化合物并使其变得完全无毒。其中包括某些神经毒气,例如二异丙基磷酰氟(DFP)。霍斯金等人纯化了这种酶,把它称做DFP酶,并试验了它对天然和合成化合物的作用。结果揭示,DFP酶的实际底物可能是一种稀有的磷脂。生物学教授霍斯金研究了神经功能的生物化学和有机磷化合物的神经学效应。有机磷化合物在实验     

淡色库蚊幼虫微粒体细胞色素P-450差光谱研究

细胞色素P-450广泛存在于各类生物中,作为微粒体单加氧酶系(又称多功能氧化酶系,简称MFO)的末端氧化酶,在整个酶系功能中起着关键的作用。该酶系的主要特点是它的底物广谱性,能作用于许多结构不同的物质,尤其是能催化各种外源化合物(包括其他生物来源和人工合成)生物转化。因而与环境保护、药理、致癌机理等研究有着密切关系。微粒体细胞色素P-450也是昆虫对杀虫剂解毒的重要酶系,与昆虫对各种杀虫剂抗性有关。自从Ray     

用甲基橙作紫外探针表征聚乙撑亚胺衍生物的疏水微区

在酶的结构中,疏水部位的底物结合作用(Substrate binding)是酶的一个非常主要的功能.在酶的功能模拟中,引入类似于酶的微区对于理解酶的特殊催化能力具有重要意义.前文报道了不等性微区概念的提出并用 NMR 技术表征了聚乙撑亚胺(PEI)衍生物的疏水微区.本文利用甲基橙(MO)染料作探针进一步表征了 PEI 衍生物的疏水微区.甲基橙的最大吸收蜂(λ_(max))在低极性的介质中移向低波长:在水中λ_(max) 为465nm,在有机溶剂中为420—430nm.这一位移已被用于表征溶液中聚合物的微环境.因此,由部分季铵化的 PEI 提供的微环境的本质同样可以通过 PEI 衍生物对 MO 紫外吸收的影响来进行研究.     

硅胶对中国漆(生漆)脱水的试验

中国漆是漆树树干割伤后流出的液汁。它含有漆酚(含量50～70％)、漆酶(含量在10％以下)、水分(含量20～30％)和一些树胶貭(含量3.5～9.0％)。我国长期以来将漆液用做优良的涂料,而且发現有优良的物理和化学性能。生漆液含水分多,如不脫除,对于漆膜的影响很大,但由于漆液中所含的漆酶是促使生漆干燥的必要成分(經处理     

细胞色素P450 配体通道的研究进展

细胞色素P450 (CYP)是一类含亚铁血红素的酶, 不但能催化内源性底物的生物合成和代谢, 而且对外源性化合物的代谢、激活以及降解毒性等起着重要作用. P450 也是人体内最主要的药物代谢酶, 能催化代谢约75%的临床药物. 已有的P450 酶晶体结构显示, 绝大多数酶呈现闭合的构象, 其催化活性位点位于血红素上方且深埋于蛋白质的中心, 没有明显的通道用于配体进出活性中心. 因此一个有趣而重要的问题是, 配体如何进出酶的活性中心达到被氧化或发生抑制作用? 近年来, 关于P450 酶配体通道的研究取得了显著进展. 本文重点综述了通道研究的实验方法及6 类P450 酶可能存在的通道和作用机制, 并对其未来的发展方向进行了展望.     

脂肪酶-P450脂肪酸脱羧酶融合蛋白催化的α烯烃合成

α烯烃是一种独特的微生物天然产物.由P450脂肪酸脱羧酶催化的中长链(C_(12)-C_(20))脂肪酸脱羧反应生成的α烯烃因其在生物燃料和生物材料领域的潜在应用前景备受关注.通过将脂肪酶TlL的甘油三酯水解活性与P450脱羧酶OleT_(JE)的脂肪酸脱羧活性偶联,可将油脂原料两步转化为α烯烃.为了提高油脂到α烯烃的转化效率,并降低两种酶的分步制备成本,本研究通过20个氨基酸的linker序列将双酶共价连接形成重组融合蛋白NHis6-OleT_(JE)-linker-TlL(FusC).在大肠杆菌中表达的FusC经镍柱层析纯化后成功实现双功能活性.经气相色谱分析,融合蛋白催化的甘油三酯顺序水解-脱羧偶联反应的产烃率达到31.7%,催化效率相对于双酶游离混合体系明显提升,展现出良好的底物通道效应,具有潜在的实际应用前景.     

乳胶清除蛋白LcpK30催化氧气裂解聚顺-1,4异戊二烯机理

乳胶清除蛋白LcpK30是一种内型双加氧酶,其通过活化分子氧催化裂解化学惰性的聚顺-1,4异戊二烯,进而生成醛和酮.实验发现活性区域的谷氨酸148对活性有重大影响,然而其作用机制和整个反应机理仍然存在争议.本研究使用量子力学/分子力学组合方法研究了乳胶清除蛋白催化分子氧氧化裂解天然橡胶模型化合物的反应机理.计算结果显示谷氨酸148在反应过程中为质子化态,并与铁(Ⅲ)-超氧物种形成稳定氢键,因此其作用可能与调节铁(Ⅲ)-超氧物种与底物的位置有关.可能反应机理为:(1)铁(Ⅲ)-超氧物种的远端氧进攻底物碳碳双键,形成过氧烃自由基中间体;(2)近端氧回弹到碳自由基,形成过氧化物中间体和铁(Ⅱ)中心;(3)铁(Ⅱ)调节的过氧化物中间体O–O键还原裂解,生成邻二醇自由基负离子中间体;(4)邻二醇自由基负离子C–C键断裂,生成产物醛和酮.此外,计算发现,过氧化物中间体O–O键直接断裂反应能垒超过160 kJ/mol,表明铁(Ⅱ)的催化对于过氧化物中间体的后续转化至关重要.因此,本研究结果不仅加深对于Lcp_(K30)反应机理的理解,而且为Lcp酶降解合成橡胶材料的设计和工程化提供有用信息.     

四氧化三铁纳米颗粒过氧化物酶样活性的应用

除具有独特的超顺磁性外,四氧化三铁纳米颗粒(IONPs)还具有过氧化物酶样活性,能催化过氧化氢(H_2O_2)氧化底物(如邻苯二胺、鲁米诺、有机染料等)产生化学发光、颜色或荧光性质变化等.IONPs具有和天然过氧化物酶类似的最适反应条件,但是其能够在较宽的酸碱环境、温度范围以及抑制剂存在条件下保持较高的催化效率,且催化活性可以通过颗粒大小、结构、组成以及表面修饰等进行调节.本文首先简要介绍IONPs过氧化物酶样活性的影响因素,然后根据作用机制分类介绍其在各个领域的应用研究进展,包括:(1)替代过氧化物酶用于免疫印迹分析;(2)IONPs体内分布示踪;(3)H_2O_2浓度测定,涵盖消耗H_2O_2的物质和能够转化为H_2O_2的物质测定;(4)催化反应抑制剂或保护剂的测定;(5)催化H_2O_2产生强氧化性羟自由基,应用在包括有机污染物降解、病原微生物防治以及肿瘤治疗等领域.鉴于IONPs在生物医学领域的广泛应用,本文最后对如何深入开发IONPs过氧化物酶样活性在生物体内的应用,并且防范相应风险进行了探讨和展望.     

有机小分子催化的炔丙醇与二氧化碳羧化环化反应

对有机小分子催化二氧化碳(CO_2)与炔丙醇羧化环化合成环状碳酸酯的反应体系进行概述,重点介绍离子液体、CO_2加合物和有机膦在催化炔丙醇羧化环化反应中的研究进展.有机小分子化合物能够与CO_2生成CO_2加合物或者亲核进攻炔丙醇中碳碳三键生成两性离子中间体,从而活化CO_2和(或)炔丙醇底物,催化此羧化环化反应.本文对有机小分子催化此羧化环化反应的机理进行了简要分析和探讨,希望为进一步发展更加高效、绿色的有机小分子催化体系提供一点思路.