8376383_俞玉婷_毕业论文（俞玉婷）.doc

分类号密级UDC编号10736硕士学位论文基于His@AuCNs模拟酶活性对碱性磷酸酶和NO检测的研究研究生姓名：俞玉婷指导教师姓名、职称：杜捷教授专业名称：生物化学与分子生物学研究方向：分子生物学二〇二〇年四月硕士学位论文MDThesisStudyontheDetectionandAlkalinePhosphataseandNOBasedonMimicenzymeActivityofHis@AuCNsYutingYuNorthwestNormalUniversity摘要PAGE\*MERGEFORMATVI摘要碱性磷酸酶(ALP)作为生物化学的代表介质，积极参与生物体生命活动的每一个过程当中，从代谢、信号转导、分子运输到基因信息的表达。从结构上讲，ALP由两个类似的单体组成，其中含有五个半胱氨酸残基、两个锌原子和一个镁原子，它们赋予了它催化功能。ALP主要作为生物体内去磷酸化的催化剂，在碱性环境中具有最佳的活性。ALP在原核生物和真核生物中都可能广泛分布。到目前为止，ALP在现代生命科学中的重要作用毋庸置疑。在研究中，基于其去除磷酸盐的功能，ALP常被作为核酸版本相关实验的工具酶，更重要的是，在医学研究中，ALP是一种公认的一系列疾病的生物标志物。研究表明，血清中ALP浓度升高往往与胆道梗阻、骨病，如成骨细胞骨肿瘤和骨软化、类白细胞反应或淋巴瘤有关。同时，当一些代谢紊乱，如血液病、再生障碍性贫血发生时，ALP浓度也可能降低。值得注意的是，与异常ALP活性相关的疾病谱仍呈现出增长趋势。综上所述，由于ALP的应用如此广泛，必须建立一种精确和敏感的检测方法，以确保ALP相关实践的质量。近年来，纳米材料基酶模拟物由于其与传统天然酶相比具有较高的稳定性、较低的成本和易于制备的特点而得到了广泛的研究。纳米酶，特别是过氧化物酶模拟物在广泛的应用中显示出巨大的潜力。本研究中，我们使用聚N-乙烯基-2-吡咯烷酮（PVP）作为稳定剂，并使用PDDA作为功能性大分子，以产生即具有稳定结构单元分散体又具有阳离子聚电解质功能化的石墨烯纳米片（GNs）。我们对His@AuNCs用GNs进行Hybrid组装，发现加入TMB和H2O2的溶液颜色由无色变为蓝色，并在652nm处出现明显的紫外吸收峰，证明了组装后His@AuNCs具有优异的模拟过氧化物酶活性。为了提高其模拟过氧化物酶活性，用不同浓度的GNs进行组装，结果显示随着GNs浓度的增大，组装后的His@AuNCs的催化活性也在增大，于是我们采用最大浓度的GNs组装的His@AuNCs进行酶催化实验，并遵循典型的Michaelis-Menten动力学。His@AuNCs/GN与单独的His@AuNCs相比表现出最低的Km值（0.032mM）和最高的Vmax值（3.82×10-8M*s-1）。实验结果表明与未组装的His@AuNCs相比，组装后的His@AuNCs对TMB具有比其他材料更好的亲和力。然后，我们通过对HisAuNCs/GN过氧化物酶样活性的调控，合理地建立了一个PPi和ALP活性检测平台。研究表明含有代谢物(PPi)的磷酸盐可以抑制过氧化物酶活性，而ALP可以通过水解这种含磷代谢产物来恢复其过氧化物酶活性。此外，通过把HisAuNCs/GN催化TMB−H2O2的显色反应作为信号发生器和放大器，本实验成功设计了含磷代谢物和ALP活性的比色开关。并且我们通过利用HisAuNCs/PANI/GCE传感特性，实现了对一氧化氮的传感。因此，本研究有助于为生物化学和生物化学分析中各种生物传感器的开发和应用提供新的思路。关键词：纳米酶；模拟过氧化物酶；比色检测；碱性磷酸酶；一氧化氮AbstractAbstractAsarepresentativemediatorofbiochemistry,Alkalinephosphatase(ALP)activelyparticipatesinalmosteveryaspectofbiologicalprocess,rangingfrommetabolism,signaltransduction,moleculetransportationandthee