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細(xì)胞色素P450的結(jié)構(gòu)

1985年，Poulos 等首先報(bào)道了細(xì)菌細(xì)胞色素P450cam (CYP101) 的三維結(jié)構(gòu)。P450cam 由多肽(分子量45000Da)與鐵(Ⅲ)原卟啉IX配合物組成,第357位半胱氨酸(Cys357) 以軸向配體形式與中心金屬配位。

什么是細(xì)胞色素P450單加氧酶

細(xì)胞色素P450是血紅素蛋白大家族中的重要一員,迄今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近4000種細(xì)胞色素P450基因，它們分布在生命進(jìn)化過(guò)程中“生命之樹”的所有分枝。

加氧酶的發(fā)現(xiàn)與分類

加氧酶是能夠在溫和條件下活化分子氧，使其與底物結(jié)合形成反應(yīng)中間物，加速生命體中氧化反應(yīng)進(jìn)行的生物酶的總稱。

生命體內(nèi)的氧活化

大自然之所以選擇氧氣作為氧化劑，通過(guò)呼吸和有氧運(yùn)動(dòng)，維持生命的運(yùn)動(dòng)和循環(huán)，是因?yàn)檠踉诔叵潞馨踩倚阅芷嫣?。首先O2作為一種活潑的氧化劑，可以使碳水化合物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O,從而釋放出能量。

甲烷烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)和氯代烴類的...

甲烷單加氧酶催化的另一個(gè)重要反應(yīng)是烯烴環(huán)氧化。含有各種不同取代基的烯烴，在甲燒單加氧酶的作用下，均可生成相應(yīng)的環(huán)氧化合物，而在化學(xué)催化中除乙烯以外，很難通過(guò)多相催化選擇氧化來(lái)實(shí)現(xiàn)。以丙烯為例，乙烯環(huán)氧化銀催化劑對(duì)丙烯環(huán)氧化的活性和選擇性都很低。在化學(xué)工業(yè)中，環(huán)氧丙烷必須通過(guò)氯醇法或哈康過(guò)程來(lái)合成，這兩個(gè)過(guò)程都會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染。環(huán)氧化合物是重要的有機(jī)化工原料，采用甲烷單加氧酶作為生物催化劑，從丙烯合成環(huán)氧丙烷，也是近20年來(lái)甲烷單加氧酶催化化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。

氣相色譜的板理論

氣相色譜的基本理論與液相色譜的基本理論相似，一些基本原理和基本關(guān)系式都可直接應(yīng)用。例如等溫線與色譜峰形狀之間的關(guān)系，若為線性等溫線，所得之色譜峰是對(duì)稱的高斯形曲線，若為凸形或凹形等溫線則將得到拖尾峰或前沿峰。

甲烷和分子氧的活化機(jī)理

甲烷和分子氧的活化機(jī)理：甲烷單加氧酶的催化反應(yīng)循環(huán)是羥基化酶MMOHox,在還原酶的作用下先從NADH接受兩個(gè)電子，變?yōu)檫€原態(tài)。然后還原態(tài)的MMOHred與分子氧作用，經(jīng)過(guò)兩種中間態(tài)0和P，脫去水后形成中間物Q，Q與底物結(jié)合，再經(jīng)過(guò)兩種過(guò)渡態(tài)形式R和T,釋放出產(chǎn)物，并重新回到氧化態(tài)的MMOH,如圖3-10所示。要證明這一反應(yīng)機(jī)理的有效性，就必須設(shè)法檢測(cè)到在催化反應(yīng)循環(huán)中，MMOH的雙鐵核中心與分子氧和反應(yīng)底物形成中間化合物。

甲烷直接催化氧化制甲醇

甲烷直接催化氧化制甲醇是甲烷單加氧酶最基本的催化反應(yīng)，在自然界已發(fā)現(xiàn)的天然酶中，只有甲烷單加氧酶具有這一催化功能。目前，被公認(rèn)的反應(yīng)機(jī)制是甲烷單加氧酶中的羥基化酶(MMOH)、還原酶(MMOR)和調(diào)節(jié)蛋白B (MMOB)必須協(xié)同作用，才能活化甲烷和分子氧，將一個(gè)氧原子插入到甲烷的C--H鍵中生成甲醇，因此甲烷單加氧酶是包含三個(gè)組分的酶系。和其它氧化還原酶一樣，為了活化分子氧，在反應(yīng)中還需要輔酶NADH作為電子給體，還原酶能從NADH接受電子，將其傳遞給羥基化酶:而調(diào)節(jié)蛋白B則在還原酶和羥基化酶之間

氣相色譜的流程及色譜圖

對(duì)于流出氣體中被分離組分的檢測(cè)及測(cè)量方法可分為二類：積分式檢測(cè)和微分式檢測(cè)。前者是將流出氣體中各組分所產(chǎn)生的信號(hào)加和性地記錄下來(lái)，因此洗脫曲線(檢測(cè)信號(hào)對(duì)時(shí)間或流出物的容積作圖)為一系列階梯形曲線(圖15-2a)；而微分式檢測(cè)器記錄流出氣體的某一瞬間的性質(zhì)，因此以載氣為基線，各組分則以對(duì)稱峰形出現(xiàn)(圖15-2b)。

甲烷單加氧酶還原酶MMOR的結(jié)構(gòu)

Muller等采用NMR結(jié)合局城性分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算研究了MMOR的結(jié)構(gòu)[]表明，還原酶(sMMOR)有2個(gè)城，一個(gè)是含有FAD和NADH結(jié)合部位MMOR-FAD城，分子量為27. 6kDa,由250(99~348)個(gè)氨基酸組成;另一個(gè)是含有[2Fe-2S] 的鐵氧化還原蛋白城(MMOR-Fd), 由98(1~98)個(gè)氨基酸組成，6個(gè)β帶(strands), 3個(gè)a螺旋構(gòu)成了2個(gè)β片, [2Fe-2S]中心與42、47、50、82半胱氨酸殘基的硫原子配位，分子量為10. 9kDa,MMOR總分子量為