具有过氧化物模拟酶活性的木瓜蛋白酶的分析应用

发布时间：2018-05-14 21:15

本文选题：木瓜蛋白酶 + 催化　；参考：《西南大学》2017年硕士论文

【摘要】：过氧化物酶是一种重要的催化剂,在生物催化中有重要的实际应用前景比如医药、化工、分析化学等领域。天然的过氧化物酶普遍存在于动植物和微生物中,它能催化双氧水氧化某些电子供体底物,如2,3-二甲氧基苯酚,愈创木酚,鲁米诺,2,2'-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)。作为生物催化剂,天然酶具有显著的优势,在温和条件下,它有非常好的水溶性和生物相容性,并且能高效、高选择性的进行催化反应。因为大多数的天然酶是蛋白质,它们很容易受到环境的影响(例如:温度,pH值等)。此外,其制备和纯化通常是非常耗时且昂贵的。为了拓展更广泛的应用,研究人员一直在寻找能克服上述局限性的类似天然酶催化活性的材料——人工酶模拟物。迄今为止,人工模拟酶因为其催化活性高、稳定性能好、能耐受极端环境、重复利用率高等优点被普遍应用于各个领域。相比于天然酶,人工模拟酶更易设计合成、廉价且有较高的稳定性。但是,某些纳米材料为了提高模拟酶的活性或防止团聚,其表面通常会修饰剂一些基团和稳定剂。其催化性能往往可能因为稳定剂的引入降低或影响,大批量的制备某些纳米材料也是非常困难的,且不同批次的同种纳米材料的性能也会相差甚远。因此,探索新的过氧化物模拟酶具有重要意义。前面的研究中我们研究了木瓜蛋白酶有过氧化物模拟酶的催化活性,在此基础上,我们构建了尿酸、肌氨酸和抗坏血酸的比色检测法并探究了金属离子锰对其模拟酶活性的影响。(1)过氧化物酶由于其在不同领域的潜在应用引起了人们的广泛关注。然而,由于天然过氧化物酶的价格昂贵,易受环境影响,故限定了其应用的范围。在前面的工作中,我们已经证明木瓜蛋白酶具有过氧化物模拟酶活性,它可以催化过氧化氢氧化TMB产生蓝色反应。故我们结合尿酸酶和木瓜蛋白酶构建了一个低成本检测尿酸(UA)的比色法。其检测的线性范围为20-200μM,检出限为2.4μM。而且该方法已经成功地应用到人血清样品的尿酸测定中。(2)肌氨酸作为前列腺癌的标志物,它的检测在生物医学中占有非常重要的地位。木瓜蛋白酶作为过氧化物模拟酶,它可以在H_2O_2存在下催化酶特征底物TMB产生显色反应,并在A652处有最大吸光度值。结合肌氨酸氧化酶与肌氨酸的反应产物为H_2O_2,得到吸光度值与肌氨酸浓度呈相关性,由此建立了一种快速、简单、高选择性和灵敏性测定肌氨酸的方法。(3)抗坏血酸也称维生素C,是一种人体重要的辅助因子。对人体的健康有着重要的作用,而抗坏血酸的缺乏通常与心血管疾病以及癌症等密切相关。所以检测抗坏血酸非常有意义。木瓜蛋白酶能高效地催化H_2O_2氧化TMB发生显色反应,而抗坏血酸具有还原性,它能与H_2O_2发生氧化还原反应,消耗H_2O_2,从而阻碍TMB的氧化,使体系颜色变浅。由此建立一种检测抗坏血酸含量的比色法。(4)Mn~(2+)是自然界存在的一种重要金属元素,亦是体内所需要的微量元素。木瓜蛋白酶具有过氧化物模拟酶活性,它能催化H_2O_2产生羟基自由基,从而氧化过氧化物酶底物TMB产生蓝色产物。Mn~(2+)能够抑制木瓜蛋白酶的过氧化物模拟酶活性,从而减少羟基自由基的产生,导致TMB氧化产物减少,蓝色变淡,并在652nm处的吸光度值降低。由此我们考察了Mn~(2+)对木瓜蛋白酶催化活性的抑制情况。
[Abstract]:In order to improve the activity of the enzyme and to prevent agglomeration , it is very difficult to prepare certain nano - materials , which can catalyze the oxidation of hydrogen peroxide to produce blue reaction .

【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O629.8;O657.3

【参考文献】