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半胱氨酸辅助的酶@ZIF-8固定化酶制备及其特性研究

2021-09-14孙宝婷邱萌霞王子辰王梓源崔建东贾士儒

生物技术通报 2021年8期

孙宝婷 邱萌霞 王子辰 王梓源 崔建东 贾士儒

(天津科技大学 省部共建食品营养与安全国家重点实验室,天津 300457)

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是苯丙烷类代谢的关键酶和限速酶,主要分布于植物、红酵母中,在一些藻类和原生动物体内也含有一定量的PAL[1]。PAL可催化苯丙氨酸(L-Phe)生成反式肉桂酸(t-CA)和氨。在生物化工行业中,是酶法合成苯丙氨酸的关键酶。在医药行业中,PAL可被用于诊断和治疗部分肿瘤、酪氨酸代谢异常以及苯丙酮尿 症[2-4]。但是,游离的PAL稳定性差,在人体内抗原性强、半衰期短,降低了其应用效果。

有机金属骨架材料(metal-organic frameworks)是一种由金属离子和有机配体通过配位键连接而成的配位聚合物[5-6]。具有可调节的超高孔隙率、高比表面积、高结晶度、高机械稳定性、良好的光电性能等优势特性[7-9],在医药和催化等领域得到了广泛的研究。通常,MOFs被用作气体吸附、分离、催化和药物递送等,近年来在酶的固定化方向有一定的应用,例如脂肪酶[10-11]、葡萄糖氧化酶[12]、甘油脱氢酶[13]、有机磷酸水解酶[14]、尿酶[15]等。有机金属骨架材料中,ZIF-8是材料中研究最广泛的一种,可以在水溶液中以2-甲基咪唑为有机配体,与金属Zn2+构成笼状配位化合物,由于其制备条件温和、多孔的三维结构以及比表面积大等特点,在吸附[16-18]、分离[19-20]、催化[21-23]、生物医学[24-26]和生物检测器[27]等领域展现了广阔的应用前景。

研究表明,ZIF-8可以作为酶固定化的载体,对酶起到一定的保护作用[28-31],固定后酶的稳定性有所提高。以ZIF-8为载体固定酶主……

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