酶是一種具有催化功能的蛋白質(zhì),幾乎所有的細(xì)胞活動(dòng)過程都需要酶的參與。酶在適宜的條件下能夠進(jìn)行高效率、高特異性和專一性的催化反應(yīng),其在傳感、農(nóng)藥生產(chǎn)、制藥工程以及食品工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。但是酶容易受到自身穩(wěn)定性(變異和失活)、環(huán)境因素、制備純化、回收利用、生產(chǎn)費(fèi)用高等因素的影響,限制了其在工業(yè)及生活中的應(yīng)用,模擬酶的出現(xiàn),克服了天然酶的缺點(diǎn),作為天然酶的替代者具有高效性卻又有更寬泛的應(yīng)用范圍,因此受到科研工作者的廣泛關(guān)注。水解酶是催化水解反應(yīng)的一類酶的總稱。本實(shí)驗(yàn)選擇了六大酶類中的絲氨酸水解酶類作為模擬對象,以碘化乙酰硫代膽堿作為該模擬酶的催化底物,用控制變量法分別考察了模擬酶的pH值、溫度、底物濃度、可重復(fù)使用性、酶的穩(wěn)定性以及抑制劑對乙酰膽堿酯酶模擬物的抑制程度影響因素。天然水解酶中含有直接參與催化過程的催化基團(tuán)(催化三聯(lián)體)和底物結(jié)合的連接基團(tuán)。因此,本實(shí)驗(yàn)通過將肽的催化中心(絲氨酸,谷氨酸,組氨酸)和結(jié)合位點(diǎn)的氨基酸色氨酸與棉纖維連接來模擬水解酶,得到模擬酶的最適條件。本實(shí)驗(yàn)首先將棉纖維醛基化,得到最佳的醛基化條件是氧化劑濃度在20 g/L溫度是55℃的條件下反應(yīng)1 h得出的氧化棉纖維的醛基含量是相對較好的),計(jì)算得出醛基化效率為1.5%。然后通過醛氨反應(yīng)將小肽與棉纖維連接,得到連接效率為55%。模擬酶最佳催化條件為在碘化乙酰硫代膽堿濃度為0.683 mM,pH = 9.0,溫度75℃達(dá)到最高的催化效率。得到酶的米氏常數(shù)Km=3.39 mM。此研究工作表明,設(shè)計(jì)的含有活性位點(diǎn)的短肽和棉纖維的組合體能夠有效的模擬天然酶的活性部位,能夠作為模擬酶材料。本研究期望為人造模擬酶的研究提供一些指導(dǎo)和幫助。
【學(xué)位單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB33
【部分圖文】：

硝基苯酚乙酸酯和碘化乙酰硫化膽堿酯酶的水解。并且進(jìn)一步證明了纖維化對催化??活性的重要性。２０１４年，反〇比１１￡１（＾７（：１１［１２６］等通過自組裝肽，以鋅離子為連接，形成??了一系列的含有鋅離子的納米纖維化水解模擬酶（圖１－１）。文中設(shè)計(jì)七條小肽，??Ｚｎ２＋既有助于纖維形成，同時(shí)也起輔助作用以催化�；ニ狻＿@些結(jié)果表明，朊??病毒樣原纖維能夠不僅催化它們自身的形成，而且還可以催化化學(xué)反應(yīng)。因此，它??們可能已經(jīng)成為現(xiàn)代酶發(fā)展的中間體。這些結(jié)果也對包含各種生物和非生物金屬離??子的自組裝納米結(jié)構(gòu)化催化劑的設(shè)計(jì)有影響。??圖１－１概念和設(shè)計(jì)的概述［１２６１。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｏｖｃｉ＇ｖｉｃｗ?ｏｆ?ｃｏｎｃｅｐｔ?ａｎｄ?ｄｅｓｉｇｎ＊?１２６１??１．４棉纖維的構(gòu)成與應(yīng)用??棉纖維是有葡萄糖單體組成的天然高分子材料，它通過Ｐ—１，４糖苷鍵鏈接而成??（如圖１－３）具有線性半剛性，而且每個(gè)葡萄糖單體上都有三個(gè)羥基，它們比較活??潑。由于棉纖維中含有許多的葡萄糖單體，而每個(gè)單體中都含有三個(gè)羥基，所以棉??纖維中含有大量的羥基，其中有一個(gè)是伯羥基有兩個(gè)是仲羥基，通過一系列的化學(xué)??改性將棉纖維制成它的衍生物［１２７’１２８１。棉纖維是我們?nèi)祟惿娴拇笞匀恢泻繕O為??豐富的天然高分子化合物，具有極高的生物可降解性和循環(huán)再生能力。而且因?yàn)槊??纖維含有大量氫鍵的原因

３．１．１?ＤＮＰＨ的紫外可見吸收光譜的分析??對０．０１?ｍｇ／ｍＬＤＮＰＨ溶液進(jìn)行紫外全光譜掃描得出ＤＮＰＨ溶液在３５５?ｎｍ處有??吸收峰（如圖３－１），所以在３５５?ｎｍ處對ＤＮＰＨ溶液進(jìn)行光度測量測出原始ＤＮＰＨ??溶液的紫外吸光度，再將２．４６?ｍｇ的醛基化棉花與６?ｍｌ?０．１?ｍｇ／ｍＬ?ＤＮＰＨ放入１５?ｍＬ??離心管中反應(yīng)，最終測反應(yīng)后的吸光度。??１．０??????０．８?－??０．６?－??ｕ＼／＼??０．２?－??０．０??１?１?＊?１?＇?１?＇?１??????２５０?３００?３５０?４００?４５０?５００?５５０??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍ??圖３－１?ＤＮＰＨ的紫外全光譜掃描??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?ＵＶ?ｆｉｉｌｌ?ｓｐｅｃｔｍｍ?ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｏｆ?ＤＮＰＨ??３．１．２?ＤＮＰＨ的標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備??依次取?０．１?ｍｇ／ｍＬ?ＤＮＰＨ?標(biāo)液?０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．６、１．８?ｍＬ?力口水至?３．００??ｍＬ，搖勻。于３５５?ｎｍ測定紫外吸光度Ａ，得到ＤＮＰＨ紫外吸收的標(biāo)準(zhǔn)曲線（如圖??３－２）報(bào)據(jù)計(jì)算可以得出Ｒ２?＝?０．９９７，由此看出ＤＮＰＨ的濃度與吸光度的關(guān)系呈正相??關(guān)并且相關(guān)性高，并得出加入的ＤＮＰＨ的體積與ＤＮＰＨ的吸光度之間的關(guān)系是

３．１．４．１不同氧化劑的濃度對醛基含量的影響??在本實(shí)驗(yàn)中我們以不同濃度氧化劑的在５５°Ｃ溫度下，反應(yīng)１?ｈ的條件下進(jìn)行棉??纖維的氧化反應(yīng)來探究氧化劑濃度對醛基含量的影響（如圖３－３）。??°．５：?Ｈ?一＾??〇?０．４?－?／??Ｉ?／??＿?／??〇．３?－?／??Ｍ?／??ｍ?ｖ??。＋２：?／??０．１?－?／??０．０????１?＇?１?１?１?１?１—??０?１０?２０?３０?４０??氧化劑濃度ｇ／Ｌ??圖３－３不同氧化劑濃度對棉纖維醛基含量的影響??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｏｘｉｄａｎｔ?ｏｎ?ｃｏｔｔｏｎ?ｆｉｂｅｒ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?ａｌｄｅｈｙｄｅ?ｇｒｏｕｐ．??由圖可知，在氧化反應(yīng)的初期階段隨著氧化劑高碘酸鈉用量的增加，棉纖維??１８??
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本文編號(hào)：2865829