用电化学方法对ADTZ催化底物及催化性质的研究

用电化学方法对ADTZ催化底物及催化性质的研究

论文摘要

目的:黄曲霉毒素B1(AFB1)是一种具有强致癌性、致畸性和遗传毒性的物质,本研究所已经分离出一种产黄曲霉素解毒酶(ADTZ)的真菌E20,并对其进行基因克隆和重组表达,得到了重组黄曲霉毒素解毒酶(rADTZ)。前期的研究工作推断ADTZ催化AFB1是先氧化后水解生成无毒产物,氧化是一个重要的启动过程。本研究通过电化学方法探讨ADTZ催化AFB1的途径和酶的性质。方法:采用疏水层析(HIC)纯化ADTZ、DEAE纯化rADTZ,制备较高纯度和比活力的ADTZ及rADTZ。活化MWNT、SWNT使之带上-COOH,以共价交联的方式制备ADTZ/MWNT修饰电极及rADTZ/SWNT修饰电极,利用电化学分析技术-循环伏安法(CV)、微分脉冲伏安法(DPV),对黄曲霉毒素(AFB1)、杂色曲霉素(ST)、杂色曲霉素(VA)、二氢吡喃(DHP)、四氢呋喃(THF)、苯并呋喃(BF)及8-甲氧基补骨脂素(8-MOP)进行检测并分析其电信号。利用辣根过氧化物酶分析电极检测ADTZ催化体系中是否产生了H2O2,并通过往分析体系中通O2或通N2的电化学变化,探讨O2对ADTZ催化体系的影响。结果与结论:(1)rADTZ-SWNT修饰电极对AFB1、ST、VA、DHP、THF、8-MOP及BF进行检测,对AFB1、ST、VA、DHP、THF检测到了信号,对8-MOP及BF未能检测到信号,可能由于呋喃环紧挨苯环导致不易失电子,反应难以进行;(2)用纳米管固定辣根过氧化物酶,检测到了rADTZ催化AFB1、DHP、THF的过程中产生了过氧化氢;(3)氧气能加强rADTZ催化AFB1的氧化还原电信号;(4)实验结果表明rADTZ催化反应存在氧化还原过程,反应中产生了H2O2,氧对催化反应有加强作用,提示ADTZ为一种单加氧酶。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  • 1.1 黄曲霉毒素及黄曲霉毒素解毒酶的简介
  • 1.1.1 黄曲霉毒素的简介
  • 1.1.2 黄曲霉毒素解毒酶的介绍
  • 1.2 生物传感器在酶反应机制研究中的应用
  • 1.3 课题意义和设计方案
  • 第二章 实验设备与材料
  • 2.1 主要实验设备
  • 2.2 实验材料
  • 2.3 主要溶液配制
  • 2.3.1 培养产ADTZ的E20菌种培养基配制
  • 2.3.2 提取纯化ADTZ和rADTZ溶液配制
  • 2.3.3.蛋白定量分析溶液配制
  • 2.3.4.SDS-PAGE不连续电泳
  • 2.3.5 电分析化学主要试剂的配制
  • 第三章 实验方法
  • 第一部分 分析电极的制备与评价
  • 3.1 酶的分离与纯化
  • 3.2 碳纳米管的羧化与组装电极
  • 3.3 酶分析电极的制备
  • 第二部分 ADTZ催化不同底物在酶分析电极上的电化学特征
  • 1在酶分析电极上的电化学特征'>3.4 AFB1在酶分析电极上的电化学特征
  • 3.5 杂色曲霉素(ST)在酶分析电极上的电化学特征
  • 3.6 杂色曲菌素(VA)在酶分析电极上的电化学特征
  • 3.7 二氢吡喃(DHP)在酶分析电极上的电化学特征
  • 3.8 四氢呋喃(THF)在酶分析电极上的电化学特征
  • 3.9 苯并呋喃(BF)在酶分析电极上的电化学特征
  • 3.10 8-甲氧基补骨脂素(8-MOP)在酶分析电极上的电化学特征
  • 第四章 实验结果
  • 第一部分 分析电极的制备与评价
  • 4.1.酶的分离与纯化
  • 4.2 碳纳米管的羧化与组装电极
  • 4.3.酶分析电极的制备
  • 第二部分 ADTZ催化不同底物在酶分析电极上的电化学特征
  • 1在酶分析电极上的电化学特征'> 4.4 AFB1在酶分析电极上的电化学特征
  • 1在ADTZ酶修饰电极上的电化学特征'>4.4.1 AFB1在ADTZ酶修饰电极上的电化学特征
  • 1在HRP-SWNT修饰电极上的电化学特征'>4.4.2 AFB1在HRP-SWNT修饰电极上的电化学特征
  • 4.5 杂色曲霉素(ST)在酶分析电极上的电化学特征
  • 4.5.1 rADTZ-SWNT修饰电极对ST溶液的电化学表征
  • 4.5.2 ST在HRP-SWNT修饰电极上的电化学特征
  • 4.6.杂色曲菌素(VA)在酶分析电极上的电化学特征
  • 4.6.1 rADTZ-SWNT修饰电极对VA溶液的电化学表征
  • 4.6.2 VA在HRP-SWNT修饰电极上的电化学特征
  • 4.7 二氢呋喃(DHP)在酶分析电极上的电化学特征
  • 4.7.1 rADTZ-SWNT修饰电极对DHP溶液的电化学表征
  • 4.7.2 DHP在HRP-SWNT修饰电极上的电化学特征
  • 4.8 四氢呋喃(THF)在酶分析电极上的电化学特征
  • 4.8.1 rADTZ-SWNT修饰电极对THF溶液的电化学表征
  • 4.8.2 THF在HRP-SWNT修饰电极上的电化学特征
  • 4.9 苯并呋喃(BF)在酶分析电极上的电化学特征
  • 4.9.1 rADTZ-SWNT修饰电极对BF溶液的电化学表征
  • 4.10 8-甲氧基补骨脂素(8-MOP)在酶分析电极上的电化学特征
  • 4.11 小结
  • 第五章 讨论
  • 5.1 酶的分离与纯化
  • 5.2 利用碳纳米管改善生物分子的氧化还原可逆性
  • 5.3 利用碳纳米管固定蛋白质
  • 5.4 NHS-EDC桥共价交联固定蛋白
  • 5.5 HRP-SWNT修饰电极对VA的催化机理
  • 1的可能机理的推测'>5.6 rADTZ催化AFB1的可能机理的推测
  • 结论与展望
  • 附录1 英文缩略词
  • 附录2 电化学分析中参数设置
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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