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D氨基酸氧化酶的特性及测定方法提供试 [复制链接]

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D-氨基酸氧化酶(D-AOD,EC1.4.3.3)是一种以黄素腺嘌呤(FAD)为辅基的典型蛋白酶类。该酶对催化反应底物有高度的立体异构选择性和广谱性,可被广泛用于D-氨基酸的定性定量分析、生物传感器、L-氨基酸和a-酮酸的生产。

一、概况

反应式

最适pH值约为90,但随底物而变化。

2.米氏常数

3.专一性

此酶不作用L-氨基酸,但作用直链与支链D-氨基酸,催化D-丙氨酸的氧化速度最高;碳原子数进一步增加,反应速度继而下降。当碳原子数增至D-正亮氨酸时,其氧化速度又升至第二高峰,继而再下降。这些化合物反应速度相对比值是:D-丙氨酸为1.00;D-2-氨基丁酸为0.29;D-戊氨酸为0.20;D-正亮氨酸为0.97;D-缬氨酸为0.80;D-蛋氨酸为2.75;D-脯氨酸为3.02。

4.抑制剂

D-氨基酸氧化酶的抑制剂有重金属、巯基试剂和羟基丁酸。

5.纯度要求

所需纯度至少为20单位/毫克蛋白,所含蛋白酶量应少于0.1%。

6.意义

D-氨基酸氧化酶可用来测定D-氨基酸。

7.稳定性

将酶干粉保存于4℃下,能稳定达12个月之久;若保存在pH6.25硫酸铵溶液中,于4℃下亦可稳定若干月。加入1x10-5克分子的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)稀释液,有助于减少酶活性丧失。

二、测定方法

D-氨基酸氧化酶的测定方法,可归纳为以下三类:(1)测压法,测量耗氧速率;(2)电化学法,测量所产生的氨或过氧化氢;(3)比色法及荧光法,测量所释放的过氧化物或NADH的变化量。

1.耗氧法

在测压法中,将反应物放在一个标准单臂的瓦勃氏反应瓶中,在30分钟内每隔5分钟读取一次耗氧量的数值。1个活性单位表示在37℃下能转化1微克分子的D-氨基丙酸所需的酶量。

2.电化法

一种方法是采用铵离子选择性电极来检测氨基酸氧化过程中释放的铵离子浓度。在10-1至10-3单位酶浓度范围内,其曲线的斜率(电压差值/时间差值)与酶浓度成正比例。

另一种为极谱法,即使用铂电极(外加0.6伏正电压)跟踪酶反应过程中释放的过氧化物。按此方法所测得的氨基酸氧化酶结果甚佳。

3.分光光度法与荧光法

过氧化氢是氨基酸氧化酶催化氨基酸脱氨时的一种反应产物。将过氧化物酶-受体指示反应同氨基酸氧化酶反应体系相偶联,便有可能对某些氨基酸进行专一性的微量测定。建议使用邻-联(二)茴香胺作为指示剂染料,从而建立了一种比色测定D-与L-氨基酸氧化酶的灵敏方法。

D-与L-氨基酸氧化酶的荧光测定法,即是基于把无荧光性的高香草酸(I)转变为有强烈荧光的2,2-二羟基-3,3-二甲氧基-联苯-5,5-二醋酸(II)。测量生成这种荧光化合物的初速度,在每毫升含0.~0.单位的酶浓度范围内,初速度与酶的活性成正比例。全部测定仅2分钟便可完成,其精确度为1.5%,并且所测定的灵敏度较之其它现有的方法提高两个数量级。

另外,尚可采用一种偶联反应,即按下列反应式在毫微米处测量NADH的减少量/p>

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