模拟酶

模拟酶
模拟酶(model enzyme )用合成高分子来模拟酶的结构、特性、作用原理以及酶在生物体内的化学反应过程。酶是一类有催化活性的蛋白质,它具有催化效率高、专一性强、反应条件温和等特点。酶容易受到多种物理、化学因素的影响而失活,所以不能用酶广泛取代工业催化剂。研究模拟酶主要是为了解决酶的以上缺点。模拟酶是20世纪60年代发展起来的一个新的研究领域,是仿生高分子的一个重要的内容。目前模拟酶的研究主要有以下几方面:模拟酶的金属辅基、模拟酶的活性功能基、模拟酶的高分子作用方式、模拟酶与底物的作用、模拟酶的性状等。

模拟酶的金属辅基

有一类复合酶,除蛋白质外,还有含金属的有机小分子物质或简单的金属,叫做辅酶或辅基。辅基在催化反应中起着重要的作用。有一些研究工作就是模拟酶分子中的金属辅基。例如,模拟过氧化氢酶分子中的卟啉辅基,合成了分解过氧化氢的酶模型──三亚乙基四胺与三价铁离子的络合物(见结构式a)。这个模型在pH9.5和25℃的条件下,其催化速率是血红蛋白或正铁血红素在同样条件下的一万倍。化学模拟生物固氮同样是模拟固氮酶的金属辅基。   [741-02]

模拟酶的活性功能基

酶分子中直接与酶催化反应有关的部分称活性中心,通常是由几个活性功能基组成。例如牛胰核糖核酸酶催化中心是肽链序列中第12位和第119位的两个组氨酸。   C.G.奥弗贝格等根据胰凝乳蛋白酶的催化中心与丝氨酸基、组氨酸的咪唑基天冬氨酸羧基有关的事实,用乙烯基苯酚与乙烯基咪唑进行共聚合,制得带有羟基和咪唑基的-胰凝乳蛋白酶模型(b)用这个模型聚合物作为3-乙酰氧基-N-三甲基碘化苯胺(c)水解的催化剂,当pH为9.1时,其活性比单一的乙烯基咪唑高63倍。   [741-03]