关键词:
谷胱甘肽过氧化物酶
超分子开关
pH响应性
生物催化
摘要:
谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)在化学性质和结构组成上是一种研究较全面的硒酶,在保护细胞免受沿海应激方面发挥重要作用。为了更好地模拟生命体内细微pH差异下GPx酶的运作机制,制备pH响应性GPx人工智能酶更受广泛关注。设计并合成了同时具备谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)催化中心和两个仲胺基团的N-乙基乙胺单碲醚分子,其能够展现出最高的(1.43±0.01)μmol/(min·μmol)比活力值,酶促反应动力学曲线表明其催化方式为有序顺序机制,二级反应速率常数可达到10^(1)~10^(2) L/(mol·min)数量级。pH=6时,N-乙基乙胺单碲醚分子的两个仲胺基团处于双质子化状态,因此能够与葫芦[6]脲(CB[6])复合形成超分子开关,此时催化中心包埋于CB[6]的疏水空腔中,催化活性仅为(0.18±0.01)μmol/(min·μmol),人工酶活性处于关闭状态;pH=7时,超分子开关部分解离,从而展现出(0.67±0.02)μmol/(min·μmol)的催化活性,人工酶活性处于最佳开启状态。因此,本文构建的超分子开关可以在生命体pH为6~7的范围内实现复合与解离,从而控制人工酶催化活性的关闭与开启,为构建pH响应性GPx人工酶提供了新的方法和思路。