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漆酶降解木质素类化合物反应机制研究

赵一雷  李佳琪  
【摘要】:木质素是芳香醇聚合而成的、支撑植物细胞壁的生物大分子,在木本植物中约占重25%,它的生物降解在环境和能源科学中具有重要的意义。漆酶是木质素降解酶系中的一个重要成员,它是一种环保型铜多酚氧化酶,通常从木质素中汲取电子把空气中氧气还原为水。体外实验发现漆酶降解木质素时必须借助介体分子协助完成,而自然降解过程中介体分子的种类和作用机制至今不明,阻碍了木质素生物降解技术的实际应用。我们通过物理化学理论计算(包括量子化学和分子动力学模拟)、液相和固定相酶反应动力学测量和化学计量学全局分析等现代信息技术和仪器分析技术,探索漆酶底物类型、结合力、适配性、酶周边分子调控效应、复杂反应纵断面特征等一系列的基本问题,在原子分子水平(微观)和生物信息学水平(宏观)上挖掘漆酶介体体系LMS降解木质素类化合物的化学奥秘。这次我们将介绍漆酶与底物的分子识别、阴离子对漆酶活力的影响、丁香油酚和异丁香油酚分子探针等一系列研究结果。

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