交联酶聚集体制备中钙离子的结构调控作用

以葡萄糖氧化酶(GOx)为研究对象,系统地研究了钙离子对交联酶聚集体(CLEA)粒子尺寸和微观结构的调控作用以及酶催化性能和实用性的影响。研究结果表明,GOx酶沉淀过程中引入钙离子可显著降低CLEA粒子尺寸并导致粒子内纳米孔道结构逐步消失。在0.1 mmol/L钙离子浓度下,GOx酶的CLEA仍保有清晰的纳米孔道结构。以葡萄糖为底物的GOx酶CLEA催化结果显示,该CLEA粒子的酶活性为对照CLEA粒子的2.69倍。即便1.0 mmol/L钙离子浓度下制备的CLEA粒子的GOx酶活性仍高出对照CLEA粒子约42%。此外,0.1 mmol/L钙离子浓度下制备的CLEA不仅具有更高的底物转化速率和很好的操作稳定性,而且CLEA中GOx酶的最大反应速度显著提高。这些实验结果明确了钙离子对CLEA粒子尺寸和微观结构的调控作用,为制备具有高效生物催化活性的CLEA粒子奠定了基础。