[发明专利]一种以多肽修饰的氨基树脂为载体的固定化酶及制备方法

说明书

本发明涉及一种以多肽修饰的氨基树脂为载体的固定化酶及制备方法，固定化酶载体采用多肽修饰的氨基树脂，所述多肽分别为由长度不同的亮氨酸或苯丙氨酸残基组成的肽链，链肽羧端与树脂上的氨基形成肽键偶联在树脂上。本发明以脂肪酶为目标酶，以氨基树脂为载体，通过芴甲氧羰基多肽固相合成方法接枝疏水性的氨基酸链，在氨基树脂表面接枝链长不同的多肽片段，在载体表面形成一种稳定的疏水性环境，获得一种表面环境相对疏水的功能性载体；通过物理吸附将脂肪酶结合于经修饰的氨基树脂上，通过疏水等作用力相结合，提高固定化酶的稳定性。

技术领域

本发明属于酶工程技术和多肽合成技术领域，具体涉及一种以多肽修饰的氨基树脂为载体的固定化酶研究方法及制备方法。

背景技术

酶是一类有生物催化功能的高分子物质，其化学本质是蛋白质，酶催化作用有高选择性、高催化活性、反应条件温和、环保无污染等优点。但游离状态的酶在高温、强酸、强碱、高离子强度、有机溶剂等环境中稳定性较差、易失活，并且反应后会和产物等物质混合，纯化困难不能重复使用。为了增强酶的催化活性和稳定性，提高酶的利用率，用物理或化学方法使酶与大分子载体结合或把酶包埋在凝胶或半透膜的微囊体中，这一过程称为酶固定化。固定化酶的稳定性一般会增加，可以非常顺利的从反应系统中分离出来，便于运输和贮存，易于控制，能多次使用。

固定化效率是酶固定化过程中的核心问题，其性能主要取决于固定化的载体材料和固定化的方法。常用的载体分为有机载体和无机载体，常用的无机载体有氧化硅、氧化钛、氧化铝陶瓷、硅藻土等；有机载体包括琼脂糖、葡聚糖、纤维素等天然高分子载体，及聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯酸酯等合成有机高分子载体。传统的酶固定化方法大致可分为4类：吸附法、交联法、包埋法、共价结合法，其中吸附法因操作简单方便、吸附容量较大、工艺成本低等优点，是固定化酶最常用的方法。

研究表明，不同基质的酶固定化载体的表面基团亲疏水性不同，导致它表面微环境的亲疏水存在差异，而通过吸附作用固定化脂肪酶时，载体表面亲疏水环境的不同会对固定化效率、以及固定化酶的稳定性有较大影响。因此，选择酶固定化载体时，不仅要考虑酶负载量的大小和连接的牢固性，同时也需兼顾载体表面的基团亲疏水性，使载体表面亲疏水环境与所需固定酶的亲疏水性相匹配。但由于目前缺乏最适宜酶固定化的亲疏水环境数据，且无法实现载体表面亲疏环境强弱的有效调控，使得人们在选择酶固定化载体时的盲目性较大。

氨基酸是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称，是组成生物大分子的基本的单位，其基本结构中有1个α-NH ₂和1个α-COOH，根据其侧链基团亲疏水性的不同，我们将常见的20种氨基酸分为亲疏水性氨基酸和疏水性氨基酸。不同链长、不同氨基酸组合的多肽具有不同的亲疏水性。因此，通过合理的序列设计，并通过多肽固相合成的方法，在载体表面接枝不同的多肽片段，便可得到具有不同亲疏水性微环境表面的酶固定化载体。这类功能性载体表面存在一定厚度，且具有不同亲疏水性的氨基酸片段，其表面疏水的微环境与所需要固定的酶的疏水性相近，使得载体通过疏水等作用力吸附酶，尽可能的减少吸附过程中载体对酶催化活性的改变，可为酶分子提供一个稳定、适宜的催化微环境，提高固定化酶的稳定性。但目前有关这方面的方法、技术均未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供一种能提高脂肪酶的稳定性和使用效率的固定化酶。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种以多肽修饰的氨基树脂为载体的固定化酶，包括脂肪酶和脂肪酶固定化所需载体，

所述载体为多肽修饰的氨基树脂；

所述的多肽为氨基酸序列为6、8、10、12、14或16个亮氨酸残基组成的多肽片段；或6、8、10、12或14个苯丙氨酸残基组成的多肽片段；

残基羧基端的羧基与氨基树脂上的氨基形成肽键偶合。