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维普资讯 i卜 YOU．II 钟 =() 在非水介质中进行酶促反应的几个重要问题 田桂玲 邢国文 、／叶蕴华+ (北 淳工 肇院 北京100871) 摘要 介绍了在非水介质中酶促反应的必威体育精装版进展。较探人地讨论了介质性质对酶的催化活性及立体选择性 的影响，有机溶剂中必需水古量对酶催化反应的重要性，描述 了非缓冲体系中的盐及其它极性添加荆对酶活性的 ， 影响，介绍 了在非均相的低共熔体系中进行酵促合成肽的研究。 7 关t词 酶促反应，非水介质，低共熔混舍物 合 U E l 近年来大量的研究结果表明酶在有机溶剂中不仅能保持其生物活性，而且还有许多突出的优 8 点 ：有机底物在有机溶剂中有较大的溶解度；在有机溶剂中酶的热稳定性与储存稳定性比在 8 水中明显提高；有些反应过程的热力学平衡 向我们期望的方向移动，如水解酶用于合成反应；抑制 l l 了水参与的副反应，如酰 卤或酸酐的水解等；产物的分离与纯化比在水中容易；抑制微生物的污染； ～ 酶不溶于有机溶剂，因此有利于酶的回收与再利用。例如，在水中，多酚氧化酶不能使对位取代酚 氧化得到邻位醌，因为邻位醌在水中极不稳定 ，迅速多聚化而使酶失活，但蘑菇多酚氧化酶在氯仿 综 中可选择性地催化氧化对位取代酚，成功地用该酶合成了多巴衍生物，N一乙酰氨基一3，4一二羟 述 与 基苯丙氨酸乙酯[。 进 展 一 一 一 — 又如数种酯酶在无水有机溶剂中可催化 7一羟基酸酯合成 7一丁内酯[6]，水解酶在有机相中可 催化光学活性的聚(甲基)丙烯酸酯的合成[。因此非水体系中的酶催化反应引起了国内外化学 家的极大兴趣。本文对近几年这方面的研究进展与动向进行了总结与分析。 I 溶剂的含水量及极性等因素对酶活性的影响 蛋白质分子即使在晶体中也处于不断地运动状态之中。整个分子有相对刚性和柔性的两部 分，其活性部位保持一定的柔性是酶表现其催化活性的关键 。酶的催化反应是在环绕着酶分子表 面的水层 内进行的。所谓非水体系并不是绝对无水，而是一种含微量水的有机溶剂体系(含水量 1996—05—21收稿，1997—01—16修回。 国家自然科学基金资助课题。 维普资讯 12 有 机 化 学 1998正 1％)，在这种体系中，宏观上是有机溶剂，微观上是水体系。在这样的体系中进行酶促反应，底物分 子须先从有机相进入水相，然后才能与酶形成底物 一酶复合物，继而发生反应。蛋 白质分子表面含 有大量的带电基团和极性基团，在绝对无水条件下，这些带电基团因相互作用而形成 “锁定”的失活 构象。加入适量水充当润滑剂可使酶的柔性增大，维持酶的全部活性，因而称为 “必需水”。然而在 有机溶剂中如果含水量高于 “必需水”，酶的结构柔性过大，也容易引起酶活性中心结构的变化，从 而引起酶的失活。我们在非水体系中用 一胰凝乳蛋 白酶 (—chymotry~sha)进行酶促合成寡肽的 研究