脂肪酶活性可逆光控研究

发布时间：2017-12-11 23:16

  本文关键词：脂肪酶活性可逆光控研究

  更多相关文章： 偶氮苯衍生物 光控 脂肪酶活性 α-螺旋

【摘要】：光以非侵入性的方式对生物功能的调控极大地推动了具有光响应特性的生物催化系统的发展,这些系统在许多领域具有潜在的应用,如:信号传递、诊断和治疗等,特别是对于酶活性的精细控制中,对样品几乎没有干扰,具有一个无与伦比的优势。偶氮苯衍生物可以通过不同波长的光照在伸展的trans结构和紧凑的cis结构间可逆异构化。当偶氮苯衍生物的两端与目的蛋白中一定距离的两个半胱氨酸残基交联后,通过光照改变偶氮苯衍生物的结构,进而可逆的改变目的蛋白的结构,实现目的蛋白活性的可逆调控。本课题提出了一种通过脂肪酶盖子结构的光响应变化实现可逆控制其活性的策略。以一种水溶性的双官能偶氮苯衍生物为光敏分子,将其共价偶联在脂肪酶盖子结构的α-螺旋上,设计成一个具有光开关性质的盖子结构。利用紫外光和蓝光作为控制条件,通过调节盖子结构的构象以光控脂肪酶的活性。研究内容包括以下几个方面:1、合成了一种水溶性且具有巯基反应特性的偶氮苯衍生物3,3'-双(磺酸)-4,4'-二(氯乙酰氨基)偶氮苯,并通过1HNMR和13CNMR进行结构鉴定。2、通过对LipK107的晶体结构进行分析并结合偶氮苯衍生物的特性,设计了 10组突变株,包括4组i-i+11、4组i-i+7的半胱氨酸突变株,以及2组对照突变株。利用无缝克隆技术得到了相应的突变株。3、将所有的突变酶与偶氮苯衍生物进行交联之后,利用紫外光和蓝光光照后进行酶活试验,并在突变酶的酶活保持不变的前提下,筛选出具有最佳光控效果的突变株C127C138。最后利用MOLDI-TOF、MS/MS、紫外-可见吸收光谱以及热弛豫分析的方法表征BSBCA-C127C138,表征了 BSBCA与C127C138的成功交联。4、C127C138与偶氮苯衍生物交联之后,其在紫外光和蓝光的照射后显示了 3倍完全可逆的活性变化,并且经过5轮的循环之后,活性基本没有损失。此外,通过圆二色性分析证实了脂肪酶的光控活性变化是由盖子的α-螺旋的变化所导致的。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q55

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本文编号：1280291