表面活性肽-碱性蛋白酶的相互作用机理研究
表面活性肽由微生物枯草芽孢杆菌发酵产生，是迄今报道的表面活性最强的生物表面活性剂种类之一。表面活性肽具有表面活性强、乳化和发泡性能好、毒性低、易生物降解、环境无污染等优良特性，同时还具有抗真菌和细菌，溶解血液红细胞、原生质体和原生质球等生物活性，因此被广泛应用于环保，石油开采，高端化妆品，医药，食品加工等行业。 碱性蛋白酶主要由微生物芽孢杆菌属分泌产生，是一类可在碱性环境下催化蛋白质水解为多肽或氨基酸的蛋白酶，在洗涤剂、食品加工、饲料、制革、丝绸脱胶、医药和环保等行业有广泛的应用。 表面活性肽和碱性蛋白酶相互作用的机理研究，对于促进表面活性肽界面活性和生物活性的发挥，提高碱性蛋白酶在溶液中的稳定性和催化活性及进一步广泛应用具有重要意义。 本工作首先采用酶活力测定实验和去污力实验研究了表面活性肽对碱性蛋白酶的酶活力影响以及表面活性肽对碱性蛋白酶分解蛋白质的影响，从宏观角度分析了表面活性肽对碱性蛋白酶性能的影响；其次采用紫外，荧光，红外，动态光散射研究了表面活性肽-碱性蛋白酶体系相互作用的机理，从微观角度分析了体相中复合分子之间的作用力类型，复合分子的聚集行为，以及碱性蛋白酶分子的构象变化，并拟合了表面活性肽与碱性蛋白酶分子在溶液中的复合模型；最后测定了体系的扩散系数和表面张力，并利用表面张力数据得出了一些理论参数。本论文的主要研究结果如下： 1.通过测定时间因素和浓度因素对表面活性肽-碱性蛋白酶水溶液体系酶活力的影响，得出表面活性肽和碱性蛋白酶在水溶液中的复合过程较快，且低浓度表面活性肽可以提高碱性蛋白酶的酶活力，而高浓度表面活性肽会抑制酶活力；借助去污力实验，证明了表面活性肽会干扰碱性蛋白酶分子对污渍蛋白的分解。 2.通过测定不同浓度表面活性肽-碱性蛋白酶复合体系的紫外、荧光、红外光谱，以及粒径、电位数据，得出：表面活性肽与碱性蛋白酶之间发生了相互作用，添加表面活性肽分子会引起碱性蛋白酶分子肽链的伸展，导致疏水氨基酸残基之间的疏水作用减弱；表面活性肽通过与色氨酸和酪氨酸残基的相互作用导致碱性蛋白酶构象的变化；表面活性肽与碱性蛋白酶分子之间存在复杂的相互作用力，特别是氢键；复合体系的粒径和Zeta电位与表面活性肽的浓度有强烈依赖关系，表面活性肽与碱性蛋白酶之间有静电相互作用，且高浓度下表面活性肽极性头的灵活性变差。 3.表面活性肽和碱性蛋白酶在水溶液中的复合过程呈现表面活性肽沿着蛋白质多肽链随机分布的胶束样簇的“项链模型”。随着表面活性肽浓度的增加，表面活性肽和碱性蛋白酶在水溶液中的复合过程分为三个阶段。 4.通过扩散系数和表面张力的测定以及相关计算，得出：随着表面活性肽浓度的增加表面活性肽-碱性蛋白酶复合分子扩散到界面达到平衡的时间由长变短；表面活性肽和碱性蛋白酶分子之间存在静电作用和疏水作用；表面活性肽和碱性蛋白酶分子的结合是自发的，且复合分子结构相对分散，表面活性肽分子的胶束化程度不高。
表面活性肽;碱性蛋白酶;相互作用;酶活力测定
山西大学
硕士
应用化学
张剑
2019
中文
O641.3
2020-01-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）