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草酸氧化酶的催化及固载研究

黄雪蕾  
【摘要】:草酸氧化酶(Oxalate Oxidase,以下简称OxOx)能专一性地将草酸分解为CO2和H202,因此在诊断和治疗与草酸相关的疾病方面有着潜在的应用价值。关于OxOx的结构以及催化反应已有很多的研究报道,但是对其催化机理仍然有许多问题亟待解决。 本文利用不同金属离子,如Cu2+,Fe2+,Fe3+,Mn2+,Zn2+等对OxOx的活性的影响,结合金属离子,特别是Fe3+的化学物理性质,利用OxOx的晶体结构,借助计算机模拟以及底物和酶的对接,以及圆二色谱等谱学手段,通过确定金属离子与OxOx结合的氨基酸残基,从而确定底物与酶结合的位点,为研究OxOx的催化机理及应用奠定了基础。 此外,本文还选用具有二维结构的纳米材料氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(RGO)作为固载基底材料,固载OxOx。系统地研究了固载体系催化性能和物理性质。研究表明氧化石墨烯和还原氧化石墨烯对OxOx有很好的固载能力,最大固载量约为1.7 mg OxOx/mg GO和6mgOxOx/mgRGO,远高于文献报道的值。固载后的OxOx的酶活和可溶酶几乎一致。RGO固载体系有着很好的重复利用性,使用10次后仍然保持原有的活性。此外,固载OxOx具有很好的热稳定性和更宽的pH适用范围。所以该体系具有广泛的应用前景。


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