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水稻三结构域多铜氧化酶基因家族生物信息学分析
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作者 王有成 谭炎宁 +4 位作者 张超 殷小林 何强 肖应辉 邓华凤 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1385-1392,共8页
三结构域多铜氧化酶是生物体内非常重要的金属氧化酶,对机体生长和发育具有重要影响。为了系统地了解水稻三结构域多铜氧化酶基因家族的基本情况,本研究运用生物信息学方法对其成员进行了预测和分析;研究发现,以拟南芥三结构域多铜氧化... 三结构域多铜氧化酶是生物体内非常重要的金属氧化酶,对机体生长和发育具有重要影响。为了系统地了解水稻三结构域多铜氧化酶基因家族的基本情况,本研究运用生物信息学方法对其成员进行了预测和分析;研究发现,以拟南芥三结构域多铜氧化酶基因At5g21105为靶序列,利用BlastP为工具在水稻基因组中共搜索到38个同源基因;这些基因的蛋白产物都依次含有Cu-oxidase3、Cu-oxidase和Cu-oxidase2三种结构域,各结构域中含有铜离子结合位点,二级结构具有α-螺旋和β-转角等基本特征,特推断它们都属于三结构域多铜氧化酶家族成员;进一步地,根据同源性程度将水稻多铜氧化酶基因家族成员划分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,其中ClassⅠ包含31个基因,ClassⅡ包含7个基因。这些研究结果为进一步研究水稻多铜氧化酶基因家族成员的功能提供了参考依据。 展开更多
关键词 水稻 氧化酶 基因家族 结构域 生物信息学分析
多铜氧化酶/中介体催化氧还原反应动力学分析 预览 被引量:1
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作者 赵淑贤 曾涵 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1073-1081,共9页
采用分光光度法、Clark型氧电极以及循环伏安法结合旋转圆盘电极技术,分别测定了游离多铜氧化酶在扩散型电子中介体存在时,催化氧还原循环中每一个组成步骤的速率并进行了比较,试图确定这个催化反应的决速步骤。实验结果表明,漆酶... 采用分光光度法、Clark型氧电极以及循环伏安法结合旋转圆盘电极技术,分别测定了游离多铜氧化酶在扩散型电子中介体存在时,催化氧还原循环中每一个组成步骤的速率并进行了比较,试图确定这个催化反应的决速步骤。实验结果表明,漆酶分子内部的电子迁移速率(10^3/s)最高,酶催化氧气化学还原的速率次之(91/s),酶催化中介体氧化产物在电极上电化学还原的速率再次之(0.19/s或7.8×10^-3cm/s),底物O2气以及氧化态/还原态电子中介体2,2'-连氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)的传质系数分别为1.7×10^-3、4.4×10^-4和6.3×10^-4cm/s,相应地酶催化中介体氧化的化学反应速率为0.047/s,酶催化中介体氧化的化学反应步骤以及中介体的传质步骤是影响催化反应速率的关键。在此基础上,通过系统改变体系中酶的种类、活力以及浓度、中介体种类及浓度、溶液温度及pH值等参数,研究了酶电催化氧还原活力与这些参数之间的依赖关系,进一步确证了前述的结论。 展开更多
关键词 氧化酶 电子中介体 氧还原动力学 反应决速步骤
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漆酶的研究进展 预览 被引量:13
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作者 曹明乐 张海波 +1 位作者 黄峰 咸漠 《山东林业科技》 2012年第3期 106-115,127,共11页
漆酶是一种金属糖蛋白,属于多铜氧化酶家族,它分布于动物、植物、真菌、细菌当中。漆酶能够通过自由基-催化反应机制利用氧气作为电子受体直接氧化芳香族化合物底物或者介体,然后在介体的介导作用下氧化大分子的木质素或者氧化还原... 漆酶是一种金属糖蛋白,属于多铜氧化酶家族,它分布于动物、植物、真菌、细菌当中。漆酶能够通过自由基-催化反应机制利用氧气作为电子受体直接氧化芳香族化合物底物或者介体,然后在介体的介导作用下氧化大分子的木质素或者氧化还原电势较高的非酚型芳香族化合物。漆酶在纸浆造纸、印染废水处理、食品工程、有机合成以及生物能源当中有着重要的应用前景。 展开更多
关键词 白腐菌 木质素 氧化酶
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植物多铜氧化酶及其亚家族成员SKS蛋白 被引量:4
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作者 张志仙 陈起振 曹家树 《中国细胞生物学学报》 CAS CSCD 2011年第2期167-172,共6页
多铜氧化酶包括抗坏血酸氧化酶、漆酶、血浆铜蓝蛋白等多种类型,是植物体内非常重要的一类金属氧化酶,并在植物多种生理过程中发挥着举足轻重的作用。SKS(The skewed5 simliar)蛋白是多铜氧化酶家族中一类缺乏铜离子连接所必需的组... 多铜氧化酶包括抗坏血酸氧化酶、漆酶、血浆铜蓝蛋白等多种类型,是植物体内非常重要的一类金属氧化酶,并在植物多种生理过程中发挥着举足轻重的作用。SKS(The skewed5 simliar)蛋白是多铜氧化酶家族中一类缺乏铜离子连接所必需的组氨酸残基的特殊成员,由于缺失正常的多铜氧化酶酶活性中心,可能在植物发育中被赋予了新的功能。本文就多铜氧化酶铜离子连接位点、底物选择、演化过程以及植物SKS家族基因的研究进行了阐述。 展开更多
关键词 氧化酶 离子连接位点 演化 SKS 基因
漆酶空间结构、反应机理及应用 被引量:12
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作者 葛宏华 武赟 肖亚中 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期156-163,共8页
漆酶(EC 1.10.3.2)属于多铜氧化酶家族,可以催化氧化酚类和芳香类化合物,利用自由基反应机理完成4个电子的转移,并将分子氧还原成水。漆酶具有非常保守的拓扑学结构,结合作者自身工作实践,对漆酶结构与功能的最新研究进展进行综述,其... 漆酶(EC 1.10.3.2)属于多铜氧化酶家族,可以催化氧化酚类和芳香类化合物,利用自由基反应机理完成4个电子的转移,并将分子氧还原成水。漆酶具有非常保守的拓扑学结构,结合作者自身工作实践,对漆酶结构与功能的最新研究进展进行综述,其中对漆酶的三维结构、活性中心、催化机理研究和最新的应用进展作重点阐述。 展开更多
关键词 氧化酶 结构 三核中心
环境中生物氧化锰的形成机制及其与重金属离子的相互作用 被引量:14
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作者 孟佑婷 郑袁明 +1 位作者 张丽梅 贺纪正 《环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期574-582,共9页
微生物参与形成的锰氧化物是环境中一种高活性的锰氧化物.研究表明,锰氧化菌主要通过分泌多铜氧化酶来氧化Mn(Ⅱ)而形成锰氧化物.微生物形成锰氧化物过程的主要初级产物是与δ-MnO2或与酸性钠水锰矿类似的层状锰酸盐.生物氧化锰... 微生物参与形成的锰氧化物是环境中一种高活性的锰氧化物.研究表明,锰氧化菌主要通过分泌多铜氧化酶来氧化Mn(Ⅱ)而形成锰氧化物.微生物形成锰氧化物过程的主要初级产物是与δ-MnO2或与酸性钠水锰矿类似的层状锰酸盐.生物氧化锰是环境中重要的吸附剂、氧化剂和催化剂.通过吸附、氧化作用,生物氧化锰影响着重金属离子在环境中的迁移转化,在重金属元素生物地球化学循环中起重要作用.研究锰氧化物的生物形成过程、生物氧化锰的结构特征及其与重金属离子之间的相互作用,对于了解生物氧化锰在重金属元素生物地球化学循环过程中的作用以及在重金属污染修复中的应用有着重要意义.本文综述了环境中生物氧化锰的形成机制、性质、结构特点及其吸附、氧化重金属离子的机制. 展开更多
关键词 生物氧化 氧化 氧化酶 重金属 吸附 氧化
氧化锰矿物的生物成因及其性质的研究进展 被引量:12
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作者 刘凡 冯雄汉 +3 位作者 陈秀华 邱国红 谭文峰 贺纪正 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期66-73,共8页
土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成... 土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成与微生物作用紧密相关,微生物作用可使自然环境中的Mn(Ⅱ)氧化速率提高105倍。参与Mn(Ⅱ)氧化的微生物在环境中广泛存在,已知的典型锰氧化细菌分布在变形菌门、放线菌门或厚壁菌门,它们均通过胞外聚合物中的多铜氧化酶来催化氧化Mn(Ⅱ)。细菌氧化Mn(II)成Mn(Ⅳ)是酶催化的两个连续的快速单电子传递过程,Mn(Ⅲ)在溶液中以与酶结合的瞬时中间态出现。生物形成氧化锰的最初形态为层状锰矿物,与δ-MnO2或酸性水钠锰矿很类似,且结晶弱,粒径小,锰氧化度高,结构中的八面体空穴多,因而比化学形成的氧化锰具有更强的吸附、氧化等表面活性。环境中Mn(Ⅱ)微生物氧化及形成的Mn(Ⅲ)中间体与碳、氮、硫等生命元素的地球化学循环的关系令人关注。 展开更多
关键词 氧化锰矿物 Mn(Ⅱ)微生物氧化 锰细菌 生物成因 氧化酶 环境效应 表面化学性质 吸附 氧化还原
漆酶结构的研究进展 预览 被引量:14
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作者 韩君莉 郭丽琼 林俊芳 《生物加工过程》 CAS CSCD 2006年第4期 1-6,共6页
漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,具有特异的氧化还原电位,能够催化氧化酚类和芳胺类化合物,同时伴随4个电子的传递,最终将O2还原成水。本文就近年来漆酶的结构及其特性的研究进展做扼要综述。
关键词 氧化酶 晶体结构
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嗜碱芽孢杆菌cotA基因克隆表达及部分性质研究 预览
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作者 刘友勋 闫明阳 +1 位作者 耿园园 黄娟 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期161-168,共8页
为了获得具有高性能的多铜离子氧化酶,从极端微生物嗜碱芽孢杆菌(Bacillus clausii KSM-K16)中克隆表达了其芽孢外衣蛋白CotA。根据B.clausii KSM-K16的CotA序列及大肠杆菌密码子的偏爱性,设计和合成出该基因全长序列,构建pET28a-cot ... 为了获得具有高性能的多铜离子氧化酶,从极端微生物嗜碱芽孢杆菌(Bacillus clausii KSM-K16)中克隆表达了其芽孢外衣蛋白CotA。根据B.clausii KSM-K16的CotA序列及大肠杆菌密码子的偏爱性,设计和合成出该基因全长序列,构建pET28a-cot A重组表达载体,将其转化到Escherichia coli BL21(DE3)并诱导表达出重组蛋白,纯化并研究了CotA部分生化特性。重组CotA约62 kD,表现出蓝绿色并在波长609 nm有铜离子特征吸收峰,能氧化ABTS、SGZ和胆红素等底物;以SGZ为底物,最适pH和温度分别为7.5和90℃;在80℃孵育2 h,能保持70%活性;在pH4-11范围分别孵育1 h,能保持90%活性。结果显示,嗜碱芽孢杆菌CotA是一种具有漆酶和胆红素氧化酶活性的典型多铜离子氧化酶,表现出热和酸碱稳定性。 展开更多
关键词 嗜碱芽孢杆菌 芽孢外衣蛋白 离子氧化酶
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铜稳态对铁代谢平衡的影响 被引量:1
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作者 郭飞龙 姜瑞伟 陈惠君 《生命科学》 CSCD 2012年第8期858-866,共9页
铜是人体必需的微量元素,参与体内多种蛋白和酶的组成,机体内存在严格的铜稳态调控机制。作为血浆中最主要的多铜亚铁氧化酶——铜蓝蛋白,与另外两种同源亚铁氧化酶——膜铁转运辅助蛋白和zyklopen,共同参与体内铁的转运,维持铁代... 铜是人体必需的微量元素,参与体内多种蛋白和酶的组成,机体内存在严格的铜稳态调控机制。作为血浆中最主要的多铜亚铁氧化酶——铜蓝蛋白,与另外两种同源亚铁氧化酶——膜铁转运辅助蛋白和zyklopen,共同参与体内铁的转运,维持铁代谢的平衡。将对调节铜和铁平衡的重要意义以及铜和铁在机体代谢过程中的相互作用、发展动态进行讨论。 展开更多
关键词 亚铁氧化酶 铁代谢平衡
贝壳状革耳菌漆酶酶活测定方法分析 预览 被引量:11
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作者 胡平平 付时雨 李光日 《广州化学》 CAS 2001年第4期 22-27,共6页
酶活测定方法中所用的反应底物、反应条件以及酶活单位定义对漆酶酶活的测定结果有很大的影响.在对贝壳状革耳菌(Panus conchatus)漆酶酶活测定方法的研究中发现,该酶与2,2'-连氮-双(3-乙基并噻-6-磺酸)(ABTS)反应的最适pH值为3.0,... 酶活测定方法中所用的反应底物、反应条件以及酶活单位定义对漆酶酶活的测定结果有很大的影响.在对贝壳状革耳菌(Panus conchatus)漆酶酶活测定方法的研究中发现,该酶与2,2'-连氮-双(3-乙基并噻-6-磺酸)(ABTS)反应的最适pH值为3.0,而与紫丁香醛连氮、2,6-二甲氧基苯酚和邻甲联苯胺反应的最适pH值均为4.0.上述底物与Panus conchatus漆酶反应的Km(米氏常数)分别为0.0116(mmol·L)-1,14.1095(mmol·L)-1,0.1011(mmol·L)-1,0.1415(mmol·L)-1.该酶与ABTS、2,6-二甲氧基苯酚和邻甲联苯胺反应均表现为零级反应,而与紫丁香醛连氮反应时只在一定范围的酶浓度以及反应时间内才表现为零级反应. 展开更多
关键词 贝壳状革耳菌 测定方法 氧化酶 活性
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