光诱导辣根过氧化物酶催化活性变化及机理研究

摘要：

辣根过氧化物酶(HRP)是广泛应用的一种生物催化剂,其光照后HRP酶活性变化的机理还未见报道.利用紫外-可见(UV-Vis)、同步荧光、圆二色(CD)光谱研究了光对HRP催化活性及酶活变化机制.实验结果表明:光照射HRP可促使其发生还原反应,同时其催化活性会发生变化.UV-Vis吸收光谱数据显示,光照射后HRP的Soret带403 nm最大吸收峰红移、Q带498 nm处氧化峰强度下降,说明经光照射HRPFe(Ⅲ)被还原为HRPFe(Ⅱ).不同波长对光照还原影响程度为280 nm＞254 nm＞498 nm＞403 nm;酶活为403 nm＞498 nm＞254 nm＞280 nm;280 nm波长光照射下,Phe,Trp,Tyr和Cys四种游离氨基酸以及谷胱甘肽的加入均对光照还原有促进作用.酶活性与光照还原程度紧密相关,因Fe(Ⅱ)无法提供空轨道与H2O2配位,所以光诱导Fe(Ⅲ)还原导致酶活下降.同步荧光和圆二色光谱揭示了光照还原后HRP血红素的构象发生了变化,构象的变化也是光诱导酶活变化的原因之一.紫外光影响酶活性下降的因素为光照引发活性中心Fe(Ⅲ)还原,蛋白质构象变化的贡献.研究结果对进一步了解光对含血红素蛋白(酶)结构和功能的影响有重要的理论和实际意义.

关键词：辣根过氧化物酶、光诱导作用、酶活性、还原反应、构象变化

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分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目21271036,21601024,21571025,21601023,21601025

在线出版日期：2019-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3692-3698