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1、產(chǎn)漆酶真菌以及漆酶的研究摘要：漆酶是一種含銅的多酚氧化酶，在細(xì)菌、真菌、放線菌、植物中都有報(bào)道，但報(bào)道最多的為真菌，尤其是白腐真菌。漆酶能夠降解環(huán)境中的木質(zhì)素，在紙漿漂白、廢水處理中意義重大。漆酶通常情況下漆酶含有4個銅原子結(jié)合位點(diǎn)，通過電子在這四個銅原子間相互傳遞達(dá)到分解底物的目的。漆酶基因的異源表達(dá)已經(jīng)吸引了廣大學(xué)者的目光，至今為止，數(shù)十種真菌的漆酶基因已經(jīng)成功在酵母等異源表達(dá)系統(tǒng)中表達(dá)，我們可以預(yù)見漆酶在人類未來的生活中將發(fā)揮重要作用。關(guān)鍵詞：漆酶，白腐真菌，銅原子結(jié)合，異源表達(dá)現(xiàn)如今，環(huán)境污染已嚴(yán)重影響了
2、人類的生存，造紙廠、紡織廠排出的廢水則是重要的污染源之一。木質(zhì)素是使廢水顏色發(fā)黑的主要原因[1]，倘若在工廠排出廢水前先將木質(zhì)素出去，將會大大降低廢水的毒性。木質(zhì)素是由聚合的芳香醇構(gòu)成的一類物質(zhì)，存在于木質(zhì)組織中，是世界上僅次于纖維素的第二位最豐富的有機(jī)物。木質(zhì)素作為纖維素的粘合劑，能增強(qiáng)植物體的機(jī)械強(qiáng)度，利于輸導(dǎo)組織的水分運(yùn)輸和抵抗不良外界環(huán)境的侵襲。木質(zhì)素外觀上是一種白色或接近無色的物質(zhì)，相對密度大約在1.35~1.50之間，非常堅(jiān)硬，難溶于各種無機(jī)或有機(jī)溶劑[2]。木質(zhì)素屬天然芳香族高分子聚合物，是一類在自
3、然界存在量很大但是又較難降解的可再生資源，木質(zhì)素不含易水解的重復(fù)單元，因而不受水解酶的攻擊，不僅如此，它還和半纖維素以共價鍵形式結(jié)合，將纖維素分子包埋在其中，形成一種天然屏障，使纖維素酶不易與纖維素分子接觸，給纖維素的降解也造成了困難[3]。因此去木質(zhì)素成為目前人們面臨的一大難題。1白腐真菌降解木質(zhì)素研究表明，在自然界中，木質(zhì)素的完全降解是真菌、細(xì)菌、放線菌及相應(yīng)微生物群落共同作用的結(jié)果。其中，真菌起主導(dǎo)作用[4]，某些真菌能夠有效的降解木質(zhì)素，尤其是白腐真菌（white-rotfungus）可通過一系列的酶促反
4、應(yīng)實(shí)現(xiàn)對木質(zhì)素的徹底降解。白腐真菌是一類絲狀真菌，分類學(xué)上屬于真菌門，絕大多數(shù)為擔(dān)子菌綱，少數(shù)為子囊菌綱。目前，研究最多的是黃孢原毛平革菌、彩絨草蓋菌、變色栓菌、射脈菌、鳳尾菇等。其中，黃孢原毛平革菌是典型菌種，是研究木質(zhì)素降解的模式菌，普遍分布于北美，我國尚未發(fā)現(xiàn)。白腐真菌木質(zhì)素酶系統(tǒng)包括兩類三種[4]，一類是是能利用H2O2作電子受體的過氧化物酶類，這類酶包括木質(zhì)素過氧化物酶(EC1.11.1.13LigninPeroxidase,簡稱Lip)和錳依賴過氧化物酶(EC1.11.1.14ManganesePer
5、oxidase,簡稱MnP)；另一類是利用O2作為電子受體的多酚氧化酶類，這類酶稱為漆酶(EC1.10.3.2laccase,簡稱Lac)。以上三種酶各自代表一系列同工酶。木質(zhì)素過氧化物酶和錳依賴過氧化物酶都是含亞鐵血紅素的糖蛋白，木質(zhì)素過氧化物酶分子量大約為40kD，錳依賴過氧化物酶的分子量一般在38~62.5kD之間，它們的血紅素輔基埋在蛋白質(zhì)內(nèi)構(gòu)成活性中心(錳依賴過氧化物酶的活性中心尚需一個Mn2+和兩個起穩(wěn)定結(jié)構(gòu)作用的Ca2+)；漆酶則是一種以O(shè)2作電子受體的含有4個銅離子的氧化酶，分子量在60~80kD
6、之間。2漆酶催化氧化底物的基理漆酶最早由一名日本人發(fā)現(xiàn)，它并非只存在于微生物界，在細(xì)菌、植物中也有報(bào)道[5]。漆酶是一種含銅的多酚氧化酶[6]，屬于藍(lán)色多銅氧化酶家族，能夠氧化多種芳香化合物和其它有機(jī)化合物，且副產(chǎn)物只有水，被譽(yù)為“綠色酶”。漆酶一般以單體存在，極少情況下會有同源或異源二聚體，以及同源四聚體。通常情況下漆酶含有4個銅原子結(jié)合位點(diǎn)，根據(jù)其光譜和磁性特征可將其分為三類，Ⅰ型Cu2+一個，呈藍(lán)色，在紫外可見光譜614nm處有特征吸收，Ⅱ型Cu2+一個，非藍(lán)色，沒有特征吸收光譜，Ⅲ型Cu24+兩個，是耦合
7、的離子對，在紫外可見光譜330nm處有較寬的吸收帶。在三類銅原子中，前兩種是單電子受體，順磁性，可用順磁共振測定，Ⅲ型Cu24+是反磁性，無法用順次共振檢測。Ⅰ型Cu2+中心相對獨(dú)立，并且都與兩個組氨酸（His）的N和一個半胱氨酸（Cys）的S配位，形成扭曲的四面體結(jié)構(gòu)，其中共價鍵Cu-S（Cys）的配位使漆酶呈現(xiàn)藍(lán)色。Ⅱ型Cu2+和Ⅲ型Cu24+中心緊密相連形成一個三核銅簇。三核銅簇與8個His配位結(jié)合，其中Ⅱ型銅結(jié)合2個His，Ⅲ型銅結(jié)合6個His。當(dāng)然，并不是所有的漆酶都具有四個銅原子。Ⅰ型Cu2+Ⅱ型Cu
8、2+和Ⅲ型Cu24+漆酶催化底物氧化時[7]，Ⅰ型Cu2+和Ⅱ型Cu2+首先分別從底物接受一個電子，由二價變?yōu)橐粌r，然后通過分子內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移，Ⅰ型Cu2+和Ⅱ型Cu2+將電子傳遞給Ⅲ型Cu24+，它們由一價變成二價，Ⅲ型Cu24+由二價變成一價。當(dāng)Ⅰ型Cu2+和Ⅱ型Cu2+分別再次從底物接受一個電子變成一價時，四個銅離子都是一價，這時漆酶呈還原態(tài)。在有O2存在下，還原態(tài)漆
