漆酶及未培养微生物中漆酶基因的研究进展
2014-03-21卢向阳
化学与生物工程 2014年6期
关键词:研究
齐 晶,周 赓,卢向阳,田 云
(1.湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128;2.湖南省农业生物工程研究所,湖南长沙410128)
漆酶(对苯二酚氧化酶,EC 1.10.3.2)是一类含铜的多酚氧化酶,属于蓝色多铜氧化酶家族,能利用分子氧作为电子传递介质氧化多种类型的酚类化合物及非酚类化合物,将分子氧还原为水[1-2],是一种糖蛋白。漆酶因其底物范围很宽而被广泛应用于纸浆漂白[3]、染料脱色[4]、有机物合成[5]、木质素降解[6]等工业及生物技术领域。由于不同应用领域要求不同酶学性质的漆酶,因此通过开发新的漆酶基因资源来获得具有多样性的漆酶意义重大。在自然界中存在着大量无法用传统方法培养的微生物,科研工作者通过构建宏基因组文库,从中筛选漆酶基因,为漆酶的多样性、高效性筛选提供了新的途径。
1 漆酶的作用特点及研究现状
1.1 漆酶的催化氧化特性
漆酶含有4个铜离子,分别存在于3个不同的结合位点上,在漆酶的催化机制中起着关键性作用[7]。漆酶能够利用氧气作为电子受体,氧化多种酚类及芳香族化合物[8]。大部分漆酶以胞外单分子球蛋白的形式存在,分子质量在40~110kDa之间,漆酶分子都存在着不同程度的糖基化[9]。
漆酶的催化氧化作用主要由漆酶的4个铜离子和底物的自由基共同完成。漆酶分子结构中的4个铜离子构成了2个活性中心:T1铜离子结合位点,这个位点与漆酶底物的氧化能力相关联;T2和2个T3铜离子组成三铜离子还原中心结合位点,该位点不仅能接收来自T1位点的电子,还能将氧气还原成水。……
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