銅藍蛋白的電化學(xué)研究.pdf

1、氧化還原蛋白質(zhì)和酶等生物大分子的直接電化學(xué)研究是生物電化學(xué)界和生物學(xué)界非常關(guān)注的研究問題。該研究對于人們獲得蛋白質(zhì)和酶的熱力學(xué)和動力學(xué)性質(zhì)，深入認(rèn)識蛋白質(zhì)和酶等生物大分子在生命體內(nèi)的生理作用及電子傳遞機制以及開發(fā)新型生物傳感器、新型生物燃料電池等生物電子器件具有重要的理論和應(yīng)用指導(dǎo)意義。
　　 銅藍蛋白(Rusticyanin)是嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillusferrooxidans，A.ferrooxi

2、dans))亞鐵氧化系統(tǒng)電子傳遞鏈的組分之一，有著高度的酸穩(wěn)定性和高還原電位。它的功能被認(rèn)為是介導(dǎo)電子在細(xì)胞色素C和終端的細(xì)胞色素氧化酶之間傳遞。目前，多是應(yīng)用生物學(xué)方法解析銅藍蛋白的基因組成及該蛋白結(jié)構(gòu)特征，但是利用電化學(xué)方法研究銅藍蛋白的報道極少見。本論文通過制備摻雜ZnS量子點的銅藍蛋白修飾電極，采用電化學(xué)方法研究了銅藍蛋白的電化學(xué)行為。
　　 論文首先是從大腸桿菌的陽性克隆中提取銅藍蛋白，使用Hitrapchealtin

3、g HP柱及SDS-PAGE對該蛋白其分離純化。其次從水相中合成帶有羧基的ZnS量子點，使其修飾到L-Cys/Au電極上，最后結(jié)合純化出的銅藍蛋白，成功制備了rusticyanin/ZnS-ODs/L-Cys/Au電極。
　　 論文進一步采用循環(huán)伏安法，對不同因素對銅藍蛋白修飾電極的電化學(xué)行為的影響進行了研究，結(jié)果顯示：銅藍蛋白在一定的溫度范圍內(nèi)(19℃-43℃)具有還原能力；在此范圍內(nèi)，銅藍蛋白的還原能力隨溫度的增加而升高，但

4、在43℃以后銅藍蛋白的還原能力隨溫度的升高而降低。
　　 而在不同pH對rusticyanin/ZnS-QDs/L-Cys/Au電極電化學(xué)行為的影響實驗中發(fā)現(xiàn)：pH值對銅藍蛋白修飾電極的電化學(xué)行為有明顯影響：當(dāng)電極體系的pH升高時，銅藍蛋白的還原能力增強。
　　 其次通過對不同離子對rusticyanin/ZnS-QDs/L-Cys/Au電極的影響實驗中發(fā)現(xiàn)：亞鐵離子濃度在0.02-0.05 mol/L范圍內(nèi)，隨著亞鐵離

5、子濃度的增加，rusticyanin/ZnS-QDs/L-Cys/Au電極的還原峰電流呈線性增加，其氧化峰電流的變化也呈增加趨勢；銅離子濃度在0.01-0.04mol/L時，rusticyanin/ZnS-QDs/L-Cys/Au電極電化學(xué)行為相近；當(dāng)溶液中的銅離子濃度達到0.05mol/L時，推測rusticyanin/ZnS-QDs/L-Cys/Au電極上的銅藍蛋白中的銅與Met148形成了絡(luò)合物；此外發(fā)現(xiàn)銅離子對rusticyan