聚合物接枝对脂肪酶活性及稳定性的影响

酶的稳定性和活性一直是困扰其工业应用的主要瓶颈,因此改造酶分子以提升其催化性能是当前研究的重要课题.本工作引入甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)和甲基丙烯酸乙酯(EMA)两种疏水性不同的单体分子,通过原子转移自由基聚合分别接枝于褶皱假丝酵母脂肪酶(CRL)表面,合成聚合物接枝脂肪酶pIBMA-g-CRL和pEMA-g-CRL.酶学实验结果显示,聚合物接枝脂肪酶的催化活性和稳定性显著提升.pIBMA-g-CRL和pEMA-g-CRL的催化效率分别达到了野生型CRL的4.39倍和4.68倍.在50℃条件下孵育6h后,pIBMA-g-CRL和pEMA-g-CRL仍分别保留51％和92％的活性,而野生型CRL的活性则仅剩14％.同样,在pH=9条件下孵育3 h后pIBMA-g-CRL和pEMA-g-CRL能够分别保留52％和83％的活性,并在pH=4-9范围内显示出更好的耐受性.光谱学实验进一步证实了聚合物接枝脂肪酶催化性能的提升与其二级结构和三级结构的变化密切相关.本研究表明,IBMA和EMA的接枝对脂肪酶的稳定性和活性的提升效果显著,是改造脂肪酶的优良材料.