中国科学技术大学硕士学位论文外源离子对过氧化物酶活性及结构的影响的研究姓名：彭敦耕申请学位级别：硕士专业：无机化学指导教师：夏炳乐20040501中国科学技术大学硕士学位论文摘要本文运用光谱学的方法研究了辣根过氧化物酶和烟草过氧化物酶的激活剂和抑制剡对它们的活性以及结构的影响主要内容如下：l ，结合前人数据详细讨论了p H 对H R P 活性的影响，比较了各- ' i - p H 值的缓冲体系中的H R P 的同步荧光光谱讨论T p H 芹' J “ 其氢键网络以及荧光生色基团所处的微环境的影响以及血红素辅基上的铁原子的配位情况，推测了同步荧光变化的可能原因2 ，文章还探讨了H R P 的一种活性抑制剂——叠氮化钠对H R P 的活性以及辅基血红素和荧光生色基匝所处的微环境的影响通过紫外可见光谱和对荧光猝灭的计算推断出荧光猝灭机制，计算] ' N A N 3 和H R P 的结合位点数和络合物的形成常数，分析T N a b l 3 对H R P 中心辅基幂l 荧光生色基团的徽环境的影响最后提出一种区别T - 1 i ；i 人的失活机制3 ，研究了L 矿+ 对H R P 的激活作用，并通过红外、荧光、紫外可见光谱以及C D 谱详细讨论了镧离子对H R P 的二级结构、辅基以及荧光生色基团的影响。
揭示了镧离子的激活作用主要是【0 + 和H R P 的多肽链中台0 或N 的基团产生结合，影响到该酶的二级结搀，并影响到酶中钓荧光生色基团以及辅基所处的环境4 ，讨论T T O P I I 的两种抑制剂对其活性以及二级结构的影响通过与C N ’以及N ，‘作用前后的活力和F T I R 光谱的变化得知随着抑制剂相对食量的增加T O PI I 的活力降低的同时伴随着酶的二级绪构的变化对F T I R 光谱拟合后的数据表’明在与抑制剂作用的过程中，T O P I I 的水化膜存在聚合体的孵聚以及新的8 ．折叠、a - t 旋的形成：T O PI I 的活性的下降在与较低浓度的抑制剂相作用时，主要伴随着烟草过氧化物酶的二级缩构中的§_ ．折叠含量的下降；而在与较高浓度的抑制剂相作用时，酶活的下降主要伴随着a ．螺旋含量的急剧下降和转角结构含量的大量增加我们推测这些二级结构的变化对它的活性中心的血红紊口袋周嘲的氢键产生～定程度的破坏，使T O P I I 的结构的稳定性下降，进而影响到T O PI I 的活力中国科学技术大学硕十学位论文I n t h i sa r t i c l e ，t h ee f f e c t so ft h ea c t i v a t o ra n dt h eh n ．a e t i v a t o ro nt h ea e t i v i t i e sa n dt h es t r u c t u r e so fh o r s e r a d i s hp e r o x i d a s ef l i P ．9 ) a n dt o b a c c op e r o x i d a s e ( T O P ) ．w e r e曲l d 蝤d ．’n 蝣f o l l o w i n gi st h em a i nc o n t e n t so f t h ed i s s e r t a t i o n ：l ，T h ee f f e c to fp H0 1 1t h ea c t i v i t yo fH R Pw a sd i s e u s 暇li nd e t a i l ．T h es y n c h r o n o u sf l u o r e s c e n c es p e c t r ao fH 腿w h i c hc a l lr e f l e c tt h em i c r o e n v i r o n m e n to ft h ef l u o m p h o r e ，a td i f f e r e n tp HW e I ' ec o m p a r e d ．A c c o r d i n gw i t ht h ed a t ar e p o r t e d ，t h ee f f e c to nt h eH ·b o n dn e t w o r kt h a tw a si n t e n s i v et ot h ep Hv a l u ea n di m p o r t a n tt ot h es t a b i l i t yo f t h ea c t i v i t yc e n t e r ' a n dt h ec o o r d i n a t i n gi n f o r m a t i o no f t h ei r o na t o mi nt h eh e i n eW e r ed i s c u s s e d ，T h er e a s o no fa t ec h a n g eo ft h es y n c h r o n o u sf l u o r e s c e n ts p e c t r aW a gs a g g e s t e d ．2 ，T h ee f f e c t so f N a N 3 ，o n eo f t h ei n a c t i v a t o ro f H R P , O nt h e 犯瞎y 时o f m 啤a n dt h em i c r o e n v i r o n m e n t so ft h ef l u o m p h o r ea n dt h eh c m ea n dt h es e c o n d a r ys t r u c t u r e so fH R Pw e r ed i s c u s s e d ．T h ef l u o r e s c e n tq u e n c h i n gm e c h a n i s m 、Ⅳ豁c l a s s i f i e d 醛s t a t i cq u e n c h i n gm 删锄t h r o u g ht h ec a l c u l a t i o no ft h ef l u o r e s c e n ts p e c t r aa n dU v - Ⅵss p e c U tT h e 埘耐材o f b h 畦i I 塔s i t ea n dt h ea s s o c i a t i o nc o n s t a n to ft h eM ’t OH R Fw e r ec a l c u l a t e d ．O n 幽魄b 酗o ft h ec o l a c l u s i o n s 。
an e wi n a c t i v a t i o nm e c h a n i s mw a ss u g g e s t e d ．3 ，1 1 1 ea c t i v a t i o no fL a 3 + t oH R P , w h i c hw a sr a r e l yr e p o r t e db e f o r e ，w a ss t u d i e db yU v - V i Ss p e c t r a ，F T I Rs p e c t r a ，f u o r e s c e n ts p e c t r aa n dC Ds p e c t r a ．T h ee f f e c t so ft h eL a 3 + o nt h es e c o n d a r ys t r u c t u r ea n da g o n ——m eh e m e ，a n dt h em i c m e n v i r o n m a n to ft h ef l u o r o p h o r ew e r ed i s c u s s e di nd e t a i l ．I tW a sc o n c l u d e dt h a tt h ea c t i v a t i n ga c t i o no ft h eL a 3 + o nH R Pw a sd u et Ot h eb i n d i n go ft h eL a 3 + t oo x y g e no rn i t r o g e na t o m so nt h er e s i d u e so fH R P ’Sp e p i t i d c ，w h i c ha f f e c t e dt h es e o o n d s ／ys t r u c t u r ea n dt h em i c r o e n v i r o n m e n to f t h ef l u o r o p h o r e 。
4 ，T h ee f f e c t so ft w oi n a e t i v a t o ro nt h ea c t i v i t ya n dt h es e c o n d a r ys t r u c t u r eo ft h eT O P1 1w e r ei n v e s t i g a t e d ．．r 如u 醢t h ed e s c e n d i n ga c t i v i t ya n dt h ec h a n g eo fF T I Rs p e c t r ao ft h eT O P1 I ．i t ' sc o n c l u d e dt h a tt h ei n a c t i v a t i o nw a sa c c o m p a n i e dw i t ht h ec h a n g eo f ∞c o n d a r ys t ．m c t u r ew h i l et h ec o n t e n to ft h ei n a e t i v a t o rw a sa d d e d ．I t ' sI l中国科学技术大学硕十学位论文f o u n dt h a tt h e r ee x i s t e dd e p o l y m e r i z a t i o no f t h ef i l mo f T O P l I o nt h eT I B r 3 ．T I l 3a n dc o n f o r m a t i o no f t h e 船WB ．s h e e ta n da - h d i x ．F u r t h e r m o r e ，i t ’sf o u n dt h a tt h ed e s c e n to f t h ea c t i v i t yo f t h ee n z y m ew a sc o m p a n i e dw i t ht h es h a r pd e , r ％s eo f a - h e l i xa n de m e r g e n 姆哆al o to fc o i la n dt u r n ．I t ' ss u g g e s t e dt h a tt h ec h a n g eo ft h e ∞∞n d a l ys t r u c t u r e ：d e s t r o y e dt h eH - b o n dn e t w o r kt os o m ee x t e n ta n dm a d et h es t a b i l i t yo ft h es t r u c t u r e o f T o P I I d e s c e n d a n d a f f e c t e d t h ea c t i v i t y o f t h e T o P H ．n I中国科学技术大学硕士学位论文引言第一章过氧化物酶的研究进展过氧化物酶( P e r o x 。