导读:本文包含了多酶催化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:多酶固定化,金属有机框架材料,金属卟琳,NADH再生
多酶催化论文文献综述
陈思佳[1]（2018）在《细胞外纳米多酶催化与生物合成》一文中研究指出相较于无机催化剂,酶能使化学反应活化能显着减少;酶对底物的选择十分专一;酶的生物属性,使催化反应在温和环境中即可进行。然而,在高温、强酸或强碱条件下游离酶结构会发生改变而失去活性,且不易被回收利用。固定化酶稳定性好,易分离,方便回收,节约成本,并适应严苛的反应条件。金属有机框架材料(MOFs)具有孔道结构规则,比表面积较大和富含金属位点等诸多特性,是一种优秀的酶固定化载体。本文利用MOFs材料对酶进行固载,不仅实现了酶的回收利用,而且使酶的稳定性和催化效率得以大幅提升。合成新型光催化剂与酶催化体系结合,实现NADH再生,并将CO2还原为甲醇,实现对CO2的有效利用。本文主要工作如下:(1)成功构建了磁性金属有机框架材料固定化酶载体。以磁性Fe304纳米微球为“核”,通过层层自组装技术,在其表面包覆了HKUST-1壳层,实现了对辣根过氧化物酶(HRP)和葡萄糖氧化酶(GOx)的共同固定化。通过调控酶的空间定位,获得叁种纳米双酶体系。(2)系统研究了纳米双酶体系的催化条件和动力学。研究表明当pH=6,温度为20℃时酶活性最高。其中GOx固定在外层HKUST-1,HRP固定在内层HKUST-1的纳米系统被发现是最佳固载方式,显示出优越的动力学特性,米氏常数Km=0.8 mmol·L-1,最大反应速率Vmax=11.3 μmol·L-1·min-1。而 HRP 固定在外层 HKUST-1,GOx 固定在内层HKUST-1的纳米系统,连续10次回收利用后,仍能得到80.6%的底物转化率,拥有最佳的操作稳定性。(3)合成了光催化还原和酶催化相结合的纳米催化体系,成功实现了CO2的还原和NADH辅因子的再生。合成金属卟啉配合物,光照条件下,可实现NADH再生,将C02还原为甲酸,甲酸产量可达174 mmol·L-1·h-1。在该光催化体系中,引入乙醇脱氢酶和甲醛脱氢酶,建立光催化剂和生物催化剂复合体系,实现NADH再生以及将CO2还原为甲醇。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-06-01）
戚云龙,杨套伟,周俊平,郑俊贤,徐美娟[2]（2017）在《多酶催化拆分DL-正缬氨酸生产L-正缬氨酸》一文中研究指出L-正缬氨酸是合成抗高血压药物培垛普利的重要中间体,其合成主要通过化学方法,具有产品纯度低、环境污染等缺点.提出一种基于多酶介导拆分DL-正缬氨酸结合不对称还原生产高纯度L-正缬氨酸的方法.首先,将混合型DL-正缬氨酸中的D型经过D-氨基酸氧化酶氧化成相应酮酸,然后利用亮氨酸脱氢酶将酮酸不对称还原生成L-正缬氨酸,同时NADH被氧化成NAD~+,最后利用甲酸脱氢酶构建NADH循环再生系统.D-正缬氨酸被氧化过程中会产生副产物过氧化氢(H_2O_2),通过外源添加过氧化氢酶消除该副产物.基于前期最适转化温度、最适转化pH优化基础上,对过氧化氢酶添加量和单次底物添加量进行优化,利用分批补料策略提高L-正缬氨酸产量.结果显示,在最适条件下,L-正缬氨酸产量达到61.09 g/L对映体过量值(e.e.)和转化率分别为99%和96.1%.本研究合成L-正缬氨酸较之化学方法,具有环境污染少、产品纯度高等特点,为制药行业中光学纯L-正缬氨酸的生产提供了一种有效的方法.(本文来源于《应用与环境生物学报》期刊2017年06期）
朱之光[3]（2017）在《基于体外多酶催化的生物燃料电池》一文中研究指出以糖为燃料的生物燃料电池有望成为下一代环保安全绿色的电池,为移动电子设备供电。但目前,它们仍无法解决糖底物的完全氧化和利用混合底物的问题,导致其储能密度低,能量利用效率不高。此前,我们曾成功地利用体外多酶分子机器将麦芽糊精和葡萄糖在酶生物电池中完全氧化,受到过国内外的广泛关注和媒体报道[1-2]。在本项工作中,我们设计了一个15个酶的多酶分子机器,其由成本廉价的热稳酶组成,并不需要ATP等昂贵底物参与代(本文来源于《中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会摘要集》期刊2017-04-08）
朱之光[4]（2017）在《基于体外多酶催化的生物燃料电池》一文中研究指出以糖为燃料的生物燃料电池有望成为下一代环保安全绿色的电池,为移动电子设备供电。但目前,它们仍无法解决糖底物的完全氧化和利用混合底物的问题,导致其储能密度低,能量利用效率不高。此前,我们曾成功地利用体外多酶分子机器将麦芽糊精和葡萄糖在酶生物电池中完全氧化,受到过国内外的广泛关注和媒体报道[1-2]。在本项工作中,我们设计了(本文来源于《中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会论文集》期刊2017-04-08）
巨晓芝[5]（2016）在《多酶催化途径的体外构建》一文中研究指出体外多酶催化是合成生物学领域发展非常迅速的一种研究方法,它是利用纯化的酶以及辅酶,通过一定的生物化学反应,将底物转化为目标产物的过程。利用体外代谢催化方法,可以不去阐明生物体复杂的细胞代谢,可以提高研究效率。鉴于体外多酶催化方法的优点,在体外对苏氨酸循环固碳途径进行了验证,同时对体外合成5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)的过程进行了优化,提高5-ALA的体外合成量。乙酰CoA是生物体代谢过程中重要的代谢物,也是许多有价值产品合成的前体物质。然而传统途径中通过丙酮酸脱羧生成乙酰CoA碳得率较低,因此构建一条高效的乙酰CoA合成途径具有重要的意义。本研究在体外构建了苏氨酸循环固碳途径合成乙酰CoA,通过分段加酶的方式将其在体外进行了验证。在体外验证时,以丙酮酸为底物,则丝氨酸脱氨酶(TdcB)为循环途径的最后一步反应。结果表明,当加入途径中除丝氨酸脱氨酶之外的酶时,测得的乙酰CoA浓度约1.5mmol/L,待反应达到平衡时,加入丝氨酸脱氨酶,丝氨酸转化为丙酮酸,丙酮酸再次进入循环,乙酰CoA的量增加了约0.2 mmol/L,由此得出结论在体外苏氨酸循环实现了固碳。5-氨基乙酰丙酸(5-Aminolevulinc acid,5-ALA)是四吡咯生物合成的前体,在农业和医学方面有广泛的应用,目前主要通过化学合成和微生物发酵法生产5-ALA。体外多酶催化在生产高价值的化学物质方面是一种很有前途的方法。来自于E.coli的琥珀酰CoA合成酶仅能耐受2 mmol/L的琥珀酸,影响了体外合成5-ALA的产量。通过文献查阅筛选出来自于Advenellamimigardefodensis DPN7T的琥珀酰CoA合成酶,能耐受50mmol/L的琥珀酸。在外界供给ATP时,通过流加琥珀酸和ATP,可以产生130 mmol/L的5-ALA。通过六偏磷酸钠再生ATP的情况下,仅流加六偏磷酸钠可以产生23 mmol/L的5-ALA,流加六偏磷酸钠的同时流加琥珀酸可以产生40 mmol/L的5-ALA。(本文来源于《天津科技大学》期刊2016-12-01）
孙建[6]（2016）在《D-氨基酸氧化酶定向固定在血红素修饰的碳纳米管上模拟多酶催化体系》一文中研究指出D-氨基酸氧化酶(DAAO)催化D-型氨基酸生成其对应的α-酮酸,并伴有副产物过氧化氢产生(H2O2)。在该实验中,D-氨基酸氧化酶被修饰连接上一段类弹性蛋白(ELP),并将该已修饰的酶蛋白固定到多壁碳纳米管上(MWCNTs)。多壁碳纳米管首先被羟高铁血红素(hematin)所修饰,再将ELP修饰的DAAO (ELP-DAAO)固定到已在碳纳米管上的hematin上,这种定向的固定方式使的ELP-DAAO分子和hematin分子在空间上以分子水平上的距离相靠近。这种分子距离上的靠近使的ELP-DAAO催化产生的H2O2能迅速地被hematin所分解。同时,生成的氧气(O2)又充分地被用来氧化DAAO的辅酶一一还原态的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),并产生H2O2。从而在ELP-DAAO和hematin之间形成一个从H2O2→O2→H2O2的循环。实验结果表明,该循环作为催化体系的推动力加速主反应的进行。从酶的动力学研究结果可以看出,ELP-DAAO/hematin-CNT催化体系所展现的催化效率是游离ELP-DAAO的叁倍多。由此,我们的研究成功构建了一个高效的模拟多酶催化的体系。另外,实验过程中对于该催化体系的构建,运用到了高分辨透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、紫外可见光光谱(UV-vis)、X-射线电子能谱(XPS)等手段对其进行了全程表征,实验结果充分的表明了该催化体系被成功地构建了。最后,对于该种高效的酶固定催化体系的进一步研究。一方面关于固定载体,我们可以用其它的纳米或微米材料来替代MWCNTs。另一方面对于在本实验中用到的DAAO也可以被其它的氧化酶来替换,从而形成更多更广泛的模拟多酶催化体系。(本文来源于《北京化工大学》期刊2016-05-22）
马春玲[7]（2016）在《体外多酶催化确定乳酸合成途径关键酶的研究》一文中研究指出代谢途径中的关键酶往往决定反应的速度,所以关键酶的研究对于代谢途径的优化具有重要的作用,而糖酵解途径是一切生物有机体中普遍存在的葡萄糖降解途径,为其他代谢途径提供中间代谢产物,本文研究的乳酸合成途径包括糖酵解途径和乳酸脱氢酶。本研究基于代谢控制分析理论提出了一种通过体外代谢途径构建和分析确定关键酶的方法,并应用其确定乳酸高产菌株中的关键酶。首先获得高产菌株的粗酶液并测定葡萄糖到乳酸合成途径中各种蛋白的绝对浓度,进而通过向粗酶液中分别添加同等比例的各纯酶对途径进行扰动,并由扰动前后的途径通量变化计算出各酶的通量控制系数以确定途径关键酶。通过上述方法本文获得了如下主要研究结果:本文成功构建并表达了乳酸合成途径相关蛋白,经蛋白纯化得到纯酶,通过适合的酶偶联反应测定蛋白活性,在测定中发现果糖二磷酸醛缩酶(FbaA)能够代替甘油酸磷酸激酶(Pgk)催化甘油酸-1,3-二磷酸到甘油酸-3-磷酸,且发现这两个基因有相同的操纵子,而Pgk是必需基因,所以FbaA新功能的发现有一定的研究意义,在此基础上调节底物浓度与酶浓度获得乳酸合成途径各蛋白的反应动力学参数Km及比酶活,为后续实验提供依据;通过向粗酶液中添加纯酶改变催化反应速率的方法,对乳酸高产菌株粗酶液中乳酸合成途径各蛋白进行绝对定量,确定粗酶中含有37.8 mg/L葡糖激酶(Glk),107 mg/L葡萄糖磷酸异构酶(Pgi),78.7 mg/果糖磷酸激酶(PfkA),262.3 mg/L果糖二磷酸醛缩酶(FbaA),63.4 mg/L甘油醛磷酸异构酶(TpiA),1457 mg/L甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GapA),806 mg/L甘油酸磷酸激酶(Pgk),6.7 mg/L丙酮酸激酶(PykA),316.1 mg/L乳酸脱氢酶(Ldh),对胞内乳酸合成途径蛋白比例有一定认识,通过进一步向粗酶液中分别添加同等比例的各种纯酶对途径进行扰动,测定途径达到准稳态时的通量变化,计算各酶的通量控制系数 Glk 为 0.14,Pgi 为 0.47,PfkA 为 0.35,FbaA 为 0.35,TpiA 为 0.27,GapA为0.60,Pgk为0.33,PykA为0.98,Ldh为0.32,推测此菌株乳酸合成途径的关键酶为PykA及GapA,预测在该菌株基础上进一步过表达这两个酶对提高乳酸生成速率可能最为有效。(本文来源于《天津科技大学》期刊2016-03-01）
许可,吕波,李春[8]（2015）在《无细胞的合成生物技术—多酶催化与生物合成》一文中研究指出无细胞合成生物技术由于其高度可控及体外代谢途径构建方法多样,能够完成许多体内代谢途径无法完成的工作.其主体思想即体外多酶催化体系的构建,通过模拟生物细胞内的多酶体系,在体外反应系统中加入能进行顺序反应的多种酶,使底物经过顺序的多步反应,一次得到最终产物,使生产过程大大简化.将多酶催化体系进行共固定化,可以实现多酶体系的协同反应和底物通道效应,提高反应效率.未来几年,无细胞合成生物技术有望成为生物燃料、大宗化学品以及医药产品的低成本生物制造平台.(本文来源于《中国科学:化学》期刊2015年05期）
李仲秋[9]（2014）在《微尺度下对流与扩散效应在多酶催化反应和粒子分析中的应用》一文中研究指出对流与扩散是物质传输的两种机制,广泛存在于自然界中,尤其在生物体内,两种传输机制的相互作用构建了生物体系的能量与物质传递过程。通过研究微尺度下对流与扩散在多酶级联反应中的作用,将为研究细胞内微观状态下的物质传递提供理论基础。另外,我们也研究了Taylor弥散效应在纳米粒子分析中的应用。具体研究内容如下：1.微流控体系下双酶级联反应中对流与扩散作用的研究在微流控体系下,研究了对流与扩散作用对双酶级联反应的影响。我们采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为基底,将β-半乳糖苷酶和葡萄糖氧化酶(β-Gal/GOx)固定于微通道中的不同区域构成双酶级联反应体系,通过控制通道中的双酶间距和电渗流速度研究了双酶级联反应动力学过程。研究发现：当酶间距从100μm降至50μm时,级联反应的产物信号提高了5倍；同时,在控制间距条件下改变流速,当控制流速的驱动电压从400V增加到800 V时,双酶级联反应产物信号增加了4倍。通过有限元模拟研究了对流与扩散作用对双酶级联反应的影响。模拟结果表明,随着酶间距的减小,葡萄糖扩散至GOx表面的浓度逐渐增加；其次,由于微通道中固定酶的区域表面性质会发生变化,导致流速分布的差异,使葡萄糖产生浓度聚集效应,造成GOx表面的葡萄糖的局部浓度增大。所以,微尺度下物质扩散与对流的共同作用使得双酶级联反应速率随间距的减小和流速的增加而增加。本研究将为在微流控体系中通过对流与扩散的操控来控制双酶及多酶级联反应提供理论基础,对了解生物体系内酶催化反应机理和代谢过程有重要意义。2.基于Taylor弥散理论的纳米粒子与蛋白质相互作用研究在微流控芯片中将Taylor弥散分析(TDA)与激光诱导荧光检测(LIF)结合,成功测定了荧光素钠标记狗血清蛋白(FITC-DSA)的水力半径为6.12±1.21nm,扩散系数为(4.11±0.78)×10-11m2/s：研究了FITC-DSA与不同粒径金纳米粒子(AuNPs)的相互作用。研究表明,不同粒径的AuNPs与蛋白质的作用不同,并且50 nm的AuNPs与FITC-DSA作用会导致其荧光信号增强。本课题为研究纳米粒子与蛋白质相互作用提拱了一种简单快速、耗样量极少、高通量的新方法,深入研究将有助于我们深入了解纳米材料的毒性,推动安全纳米药物的发展。(本文来源于《南京大学》期刊2014-05-01）
张蕾[10]（2010）在《生物粘合与生物矿化启发下多酶催化系统的构建》一文中研究指出本文基于仿生的思想,模仿线粒体中多种酶的共存方式,综合利用生物矿化和生物粘合原理,在温和条件下制备不同材料和结构的有机无机杂化微囊,实现多酶空间分隔固定化,并构建了由α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖转苷酶叁种酶组成的多酶催化系统,实现从淀粉到低聚异麦芽糖的高值转化。主要内容总结如下:首先对催化淀粉转化为低聚异麦芽糖的叁种酶的特性分别进行考察,通过单酶的适宜反应条件及酶的稳定性等综合考虑,探索出多酶反应的适宜工艺条件。最终确定多酶反应条件为温度50℃,pH6.0。每千克干淀粉中加酶量为:α-淀粉酶800KU,β-淀粉酶600U,420KU葡萄糖转苷酶。将此游离多酶系统用于催化淀粉为低聚异麦芽糖,收率为39%。受生物粘合现象与原理启发,利用多巴胺在温和条件下发生自聚合的特性,以CaCO_3(PSS)为牺牲模板,制备了聚多巴胺(PDA)微囊。微囊囊壁的厚度可通过调节多巴胺浓度、聚合时间来控制。综合利用聚多巴胺自聚合、成囊、可二次反应的特性将多叁种酶分别固定于微囊内腔、微囊壁内、微囊外表面,成功构建了多酶系统。多酶系统用于催化淀粉为低聚异麦芽糖,收率达53%,操作稳定性较游离多酶系统有显着提高。受生物矿化和生物粘合现象与原理启发,提出了有机无机杂化材料的温和、可控制备技术,即通过有机物诱导无机氧化物原位合成,在无机氧化物层表面生成具有高活性表面的有机层。制备了精蛋白-氧化硅-聚多巴胺(PSi-PDA)杂化微囊,用于多酶系统构建。由无机层与有机层的协同作用,微囊的机械稳定性与PDA微囊和精蛋白-氧化硅(PSi)微囊相比有明显提高,荷酶载体在重复使用8次后可达初始酶活的85%,将其构建多酶系统,用于催化淀粉转化为低聚异麦芽糖收率可达54%。受金属离子增强的生物粘合现象和原理启发,通过生物矿化原理制备无机矿化层,通过生物粘合原理制备有机层,利用矿化层中的金属离子与粘合层中的基团的相互作用提高杂化材料的机械稳定性。制备了精蛋白-氧化钛-聚多巴胺(PTi-PDA)杂化微囊,用于多酶系统构建。由于钛原子与多巴胺之间发生配位作用,PTi-PDA微囊的机械稳定性较PSi-PDA微囊进一步提高,剧烈搅拌20h后,PTi-PDA杂化微囊无破裂,酶零泄露。将其构建多酶系统,用于催化淀粉转化为低聚异麦芽糖收率为57%。(本文来源于《天津大学》期刊2010-11-01）
多酶催化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
L-正缬氨酸是合成抗高血压药物培垛普利的重要中间体,其合成主要通过化学方法,具有产品纯度低、环境污染等缺点.提出一种基于多酶介导拆分DL-正缬氨酸结合不对称还原生产高纯度L-正缬氨酸的方法.首先,将混合型DL-正缬氨酸中的D型经过D-氨基酸氧化酶氧化成相应酮酸,然后利用亮氨酸脱氢酶将酮酸不对称还原生成L-正缬氨酸,同时NADH被氧化成NAD~+,最后利用甲酸脱氢酶构建NADH循环再生系统.D-正缬氨酸被氧化过程中会产生副产物过氧化氢(H_2O_2),通过外源添加过氧化氢酶消除该副产物.基于前期最适转化温度、最适转化pH优化基础上,对过氧化氢酶添加量和单次底物添加量进行优化,利用分批补料策略提高L-正缬氨酸产量.结果显示,在最适条件下,L-正缬氨酸产量达到61.09 g/L对映体过量值(e.e.)和转化率分别为99%和96.1%.本研究合成L-正缬氨酸较之化学方法,具有环境污染少、产品纯度高等特点,为制药行业中光学纯L-正缬氨酸的生产提供了一种有效的方法.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多酶催化论文参考文献
[1].陈思佳.细胞外纳米多酶催化与生物合成[D].北京化工大学.2018
[2].戚云龙,杨套伟,周俊平,郑俊贤,徐美娟.多酶催化拆分DL-正缬氨酸生产L-正缬氨酸[J].应用与环境生物学报.2017
[3].朱之光.基于体外多酶催化的生物燃料电池[C].中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会摘要集.2017
[4].朱之光.基于体外多酶催化的生物燃料电池[C].中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会论文集.2017
[5].巨晓芝.多酶催化途径的体外构建[D].天津科技大学.2016
[6].孙建.D-氨基酸氧化酶定向固定在血红素修饰的碳纳米管上模拟多酶催化体系[D].北京化工大学.2016
[7].马春玲.体外多酶催化确定乳酸合成途径关键酶的研究[D].天津科技大学.2016
[8].许可,吕波,李春.无细胞的合成生物技术—多酶催化与生物合成[J].中国科学:化学.2015
[9].李仲秋.微尺度下对流与扩散效应在多酶催化反应和粒子分析中的应用[D].南京大学.2014
[10].张蕾.生物粘合与生物矿化启发下多酶催化系统的构建[D].天津大学.2010