葡萄糖氧化酶和肌紅蛋白的構象與其電化學特性的關系研究.pdf

1、隨著人類基因組序列圖繪制成功,后基因組時代便開始了,國際上開始了新一輪大規(guī)模國際合作計劃“結構基因組計劃”,研究重心已從揭示生命活動的遺傳信息轉(zhuǎn)移到從整體水平上對生物功能的研究,蛋白質(zhì)研究成為生命科學新的研究前沿。因為僅僅完成DNA序列的測定還不足以對復雜的生命現(xiàn)象進行全面的解釋,蛋白質(zhì)才是生命活動的具體承擔者,一切重要生命活動都離不開蛋白質(zhì)。人類更關心的問題是每一種蛋白質(zhì)在生物有機體內(nèi)究竟怎樣執(zhí)行其生物學功能的。因此,研究蛋白質(zhì)折疊的

2、規(guī)律及影響因素,有助于進一步了解蛋白質(zhì)空間構象與其功能的關系,為尋找合適的治療方法及開發(fā)新的治療藥物等提供重要的理論指導。為了研究蛋白質(zhì)的構象變化與其催化活性之間的關系,本論文以葡萄糖氧化酶和肌紅蛋白為例,用電化學方法和其他輔助方法,如:紅外光譜法、二維相關技術、量化計算等,研究了不同微擾條件下電化學特性與其構象變化的關系。主要內(nèi)容可以分為兩部分:
　　 1.研究了葡萄糖氧化酶(GOx)構象與其電催化活性的關系。將GOx固定在S

3、WNTs/GC電極表面,得到GOx—SWNTs/GC電極,以單羧基二茂鐵(FcA)為電子媒介體,用循環(huán)伏安法研究了溫度對GOx的電催化活性與其構象的關系,并用紅外光譜法對不同溫度下的GOx狀態(tài)進行了表征,結果表明,隨著溫度的升高,GOx的催化活性降低,可能因為溫度的升高影響了GOx的空間構象,進而影響了其電催化活性。為了進一步研究溫度對GOx構象的影響,我們用2DIR、分峰擬合和量化計算方法分析了不同溫度時GOx的構象變化,研究結果表明

4、,GOx的二級結構隨著溫度的升高發(fā)生了變化,不利于對葡萄糖的催化氧化,其催化活性降低,這一結果與電化學的研究結果一致。
　　 2.用電化學方法研究了肌紅蛋白構象與其直接電子轉(zhuǎn)移特性之間的關系。用循環(huán)伏安法研究了室溫下不同pH值緩沖液中的肌紅蛋白的直接電子轉(zhuǎn)移與其構象之間的關系,并用紅外光譜對不同pH值緩沖液中肌紅蛋白的狀態(tài)進行了表征,結果表明,肌紅蛋白在不同pH值緩沖溶液中直接電子轉(zhuǎn)移特性是不同的,中性、弱酸、弱堿性環(huán)境中其直接