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在过去的二十余年里,科学家们对有机磷尤其是对硫磷的微生物降解进行了广泛而深入的研究。但是,有关微生物降解甲基对硫磷的研究报道并不多。我们实验室在前面的研究中成功地克隆出了一种全新的甲基对硫磷水解酶基因mpd;实现了甲基对硫磷水解酶基因在大肠杆菌中高效表达,并阐明了该水解酶的结构与性质。为了比较重组表达后融合蛋白与原始蛋白的差异,为甲基对硫磷水解酶的结构功能和应用研究提供背景数据,本论文旨在首先纯化原始菌株邻单胞菌M6中的MPH,并对其性质进行研究。并对另外两株不同来源的MPH粗酶液性质进行了初探,以与邻单胞菌M6中MPH性质进行比较。 菌体超声波破碎后得到的粗酶液经热变性、盐析、二次离子交换层析等一系列步骤纯化后,得到了比活提高了61.18倍的纯酶,整个纯化过程的酶活力回收率为50.4%。纯化后的MPH经SDS-PAGE验证为电泳纯。酶谱显示有活性。SDS-PAGE电泳显示经DEAE-Sephadex-A50阴离子交换层析后MPH已经获得了较好的纯化效果,电泳图谱显示纯化产物中只有两条带,此样品再经过CM Sepharose Fast Flow阳离子交换层析即得到电泳纯的甲基对硫磷水解酶。与低分子蛋白质标准物相比较,目的蛋白分子量大小约为33KD。 建立了新的酶活反应体系;酶活单位定义为在25℃下每分钟水解1nmol甲基对硫磷、乙基对硫磷或杀螟硫磷即产生1nmol对硝基苯酚或3-甲基对硝基苯酚所需要的酶量。 根据细胞定位结果,M6产生的甲基对硫磷水解酶位于细胞内,而且为组成酶。根据MPH对甲基对硫磷、乙基对硫磷以及杀螟硫磷的动力学参数,MPH对甲基对硫磷农药底物的亲和力以及最大反应速度要大于其对杀螟硫磷和乙基对硫磷的亲和力和最大反应速度,对甲基对硫磷的亲和力为乙基对硫磷的11.8倍,最大反应速度为乙基对硫磷的2000多倍。从kcat可以看出MPH对甲基对硫磷的水解效率要远远大于乙基对硫磷和杀螟硫磷,分别为乙基对硫磷的490倍和杀螟硫磷的170倍。 该酶对甲胺磷、久效磷以及敌敌畏都没有明显的降解作用,但能够降解毒死蜱。过量底物,甲基对硫磷、乙基对硫磷、杀螟硫磷对甲基对硫磷水解酶均有抑制作用。当以甲基对硫磷作为底物时,其降解产物对酶有抑制作用;而乙基对硫磷和杀螟硫磷的降解产物对酶没有抑制。PNP作为三者共同的降解产物之一对酶活没有抑制作用,甲基对硫磷的另一个降解产物二甲基硫代磷酸盐对酶有抑制作用,抑制率为26.8%。