产漆酶真菌以及漆酶的研究样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。产漆酶真菌以及漆酶的研究摘要:漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,在细菌、真菌、放线菌、植物中都有报道,但报道最多的为真菌,特别是白腐真菌。漆酶能够降解环境中的木质素,在纸浆漂白、废水处理中意义重大。漆酶一般情况下漆酶含有4个铜原子结合位点,经过电子在这四个铜原子间相互传递达到分解底物的目的。漆酶基因的异源表示已经吸引了广大学者的目光,至今为止,数十种真菌的漆酶基因已经成功在酵母等异源表示系统中表示,我们能够预见漆酶在人类未来的生活中将发挥重要作用。关键词:漆酶,白腐真菌,铜原子结合,异源表示现如今,环境污染已严重影响了人类的生存,造纸厂、纺织厂排出的废水则是重要的污染源之一。木质素是使废水颜色发黑的主要原因[1],倘若在工厂排出废水前先将木质素出去,将会大大降低废水的毒性。木质素是由聚合的HYPERLINK""\t"_blank"芳香醇构成的一类物质,存在于木质组织中,是世界上仅次于纤维素的第二位最丰富的有机物。木质素作为纤维素的粘合剂,能增强植物体的机械强度,利于输导组织的水分运输和抵抗不良外界环境的侵袭。木质素外观上是一种白色或接近无色的物质,相对密度大约在1.35~1.50之间,非常坚硬,难溶于各种无机或有机溶剂[2]。木质素属天然芳香族高分子聚合物,是一类在自然界存在量很大可是又较难降解的可再生资源,木质素不含易水解的重复单元,因而不受水解酶的攻击,不但如此,它还和半纤维素以共价键形式结合,将纤维素分子包埋在其中,形成一种天然屏障,使纤维素酶不易与纤维素分子接触,给纤维素的降解也造成了困难[3]。因此去木质素成为当前人们面临的一大难题。1白腐真菌降解木质素研究表明,在自然界中,木质素的完全降解是真菌、细菌、放线菌及相应微生物群落共同作用的结果。其中,真菌起主导作用[4],某些真菌能够有效的降解木质素,特别是白腐真菌(white-rotfungus)可经过一系列的酶促反应实现对木质素的彻底降解。白腐真菌是一类丝状真菌,分类学上属于真菌门,绝大多数为担子菌纲,少数为子囊菌纲。当前,研究最多的是黄孢原毛平革菌、彩绒草盖菌、变色栓菌、射脉菌、凤尾菇等。其中,黄孢原毛平革菌是典型菌种,是研究木质素降解的模式菌,普遍分布于北美,中国尚未发现。白腐真菌木质素酶系统包括两类三种[4],一类是是能利用H2O2作电子受体的过氧化物酶类,这类酶包括木质素过氧化物酶(EC1.11.1.13LigninPeroxidase,简称Lip)和锰依赖过氧化物酶(EC1.11.1.14ManganesePeroxidase,简称MnP);另一类是利用O2作为电子受体的多酚氧化酶类,这类酶称为漆酶(EC1.10.3.2laccase,简称Lac)。以上三种酶各自代表一系列同工酶。木质素过氧化物酶和锰依赖过氧化物酶都是含亚铁血红素的糖蛋白,木质素过氧化物酶分子量大约为40kD,锰依赖过氧化物酶的分子量一般在38~62.5kD之间,它们的血红素辅基埋在蛋白质内构成活性中心(锰依赖过氧化物酶的活性中心尚需一个Mn2+和两个起稳定结构作用的Ca2+);漆酶则是一种以O2作电子受体的含有4个铜离子的氧化酶,分子量在60~80kD之间。2漆酶催化氧化底物的基理漆酶最早由一名日本人发现,它并非只存在于微生物界,在细菌、植物中也有报道[5]。漆酶是一种含铜的多酚氧化酶[6],属于蓝色多铜氧化酶家族,能够氧化多种芳香化合物和其它有机化合物,且副产物只有水,被誉为”绿色酶”。漆酶一般以单体存在,极少情况下会有同源或异源二聚体,以及同源四聚体。一般情况下漆酶含有4个铜原子结合位点,根据其光谱和磁性特征可将其分为三类,Ⅰ型Cu2+一个,呈蓝色,在紫外可见光谱614nm处有特征吸收,Ⅱ型Cu2+一个,非蓝色,没有特征吸收光谱,Ⅲ型Cu24+两个,是耦合的离子对,在紫外可见光谱330nm处有较宽的吸收带。在三类铜原子中,前两种是单电子受体,顺磁性,可用顺磁共振测定,Ⅲ型Cu24+是反磁性,无法用顺次共振检测。Ⅰ型Cu2+中心相对独立,而且都与两个组氨酸(His)的N和一个半胱氨酸(Cys)的S配位,形成扭曲的四面体结构,其中共价键Cu-S(Cys)的配位使漆酶呈现蓝色。Ⅱ型Cu2+和Ⅲ型Cu24+中心紧密相连形成一个三核铜簇。三核铜簇与8个His配位结合,其中Ⅱ型铜结合2个His,Ⅲ型铜结合6个His。当然,并不是所