基于分子模拟构建热稳定性的碳酸酐酶

发布时间：2021-04-27 17:48

　　人源碳酸酐酶II（hCA II）是自然界中催化二氧化碳水合速率最快的酶之一,但由于其热稳定性差,易失活等缺陷严重阻碍大规模工业化应用,本论文将利用分子模拟的手段考察酶的热稳定性和催化活性,对不稳定残基突变在不影响酶活的基础上获取高稳定性以的突变型碳酸酐酶。继而对突变碳酸酐酶进行热稳定性、耐酸碱性、耐阴离子性研究,考察突变型碳酸酐酶在不同条件下的酶活,得到一种高稳定性、高催化活性、可工业化应用的新型碳酸酐酶。本研究主要包括以下内容:（1）碳酸酐酶的体外进化:以人碳酸酐酶为研究对象,利用分子模拟的手段,考察其在不同温度下的热稳定性,确定突变区域。进一步分析氨基酸序列和环境因素对酶的二级结构、生物构象和性质的影响,确定65Ala,198Leu,203Leu,204Leu等被改造残基。对比突变后的碳酸酐酶在不同温度下的回转半径、空腔结构和方均根偏差（RMSD）等参数,确定突变型碳酸酐酶L204K（L204K-hCAⅡ）作为候选突变酶。（2）重组酶的表达和分离纯化:构建突变碳酸酐酶L204K的目的基因,设计引物,克隆目的基因L204K-hCAⅡ,建立包含目的基因pET30a载体,导入大肠杆菌E.... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1.绪论
    1.1 CO_2 捕集
    1.2 酶法捕集转化CO_2
    1.3 碳酸酐酶研究现状
    1.4 碳酸酐酶活性检测
    1.5 立题依据
    1.6 研究内容
2.碳酸酐酶的体外进化
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 设备及软件
        2.2.2 动力学模拟
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 突变残基的确定
        2.3.2 突变后结果分析
    2.4 小结
3.重组碳酸酐酶的表达
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 仪器与药品
        3.2.2 溶液配制
        3.2.3 表达菌的获取
        3.2.4 蛋白表达纯化
        3.2.5 蛋白浓度测定
        3.2.6 蛋白鉴定
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 质粒构建
        3.3.2 蛋白表达
        3.3.3 蛋白浓度测定
    3.4 小结
4.重组碳酸酐酶活性及稳定性研究
    4.1 引言
    4.2 材料与仪器
        4.2.1 仪器与药品
        4.2.2 酯酶活性测定
        4.2.3 水合速率测定
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 动力学测定
        4.3.2 温度对酶活的影响
        4.3.3 pH对酶活的影响
        4.3.4 阴离子对活性的影响
    4.4 小结
5.结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
在读期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化碳捕获与封存技术[J]. 陈锋,姚荣.  能源研究与信息. 2011(04)
[2]富氧燃烧技术的研究进展与分析[J]. 吴黎明,潘卫国,郭瑞堂,张晓波.  锅炉技术. 2011(01)
[3]变压吸附分离工业废气中二氧化碳的研究进展[J]. 徐冬,张军,翟玉春,刘丽影,李刚.  化工进展. 2010(01)
[4]大肠杆菌高效表达重组蛋白策略[J]. 任增亮,堵国成,陈坚,吴敬.  中国生物工程杂志. 2007(09)
[5]分子模拟技术在高分子领域的应用[J]. 朱伟平.  塑料科技. 2002(05)



本文编号：3163896