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第 12 期 余进海，等: L-苏氨酸醛缩酶催化合成 L-4-硝基苯基丝氨酸 ·2043·

2.4.2 pH 对酶活性的影响 只能用甘氨酸作为底物 [13] ，所以在甘氨酸过量的情
pH 对重组 L-TA 活性的影响如图 5 所示。 况下可以提高对硝基苯甲醛的转化率。故本文考察
了在重组 L-TA 催化作用下甘氨酸与对硝基苯甲醛
的物质的量比对反应结果的影响，如图 7 所示。

图 5 pH 对重组 L-TA 的酶活性影响
Fig. 5 Effect of pH on the recombinant L-TA enzymatic
activities
图 7 底物物质的量比对转化率的影响
由图 5 可知，pH 过低或过高都能影响 L-TA 的 Fig. 7 Effect of the molar ratio of glycine to
酶活性。在 pH=8.0 时，酶活性最好，底物对硝基苯 4-nitrobenzaldehyde on the enzymatic activities

甲醛的转化率最高。酶促反应需要在适宜的 pH 环
由图 7 所示，当甘氨酸的浓度为 500 mmol/L，
境中进行。在反应体系中 pH 可以改变酶活性中心
n（甘氨酸）∶n（对硝基苯甲醛）=4∶1 或 5∶1 时
有关基团的解离或聚集状态，pH 也可影响底物和辅
得到相对较高的转化率，分别为 40%和 43%。因此，
酶的解离程度。
n（甘氨酸）∶n（对硝基苯甲醛）=5∶1 为宜。
pH 的变化能够影响酶蛋白结构的稳定性。参考
文献方法 [24] ，本实验考察了重组 L-TA 在不同 pH 下 2.5.2 甘氨酸浓度对酶反应的影响
底物浓度过高或过低均不利于酶促反应的进
的稳定性，结果如图 6 所示。
行，甘氨酸浓度对酶反应的影响如图 8 所示。

图 6 重组 L-TA 酶的 pH 稳定性
Fig. 6 pH stability of the recombinant L-TA
图 8 甘氨酸浓度对转化率的影响
过高或过低的 pH 会引起金属辅基的解离和蛋 Fig. 8 Effect of concentration of glycine on the enzymatic
activities
白质电荷状态的变化，从而影响酶稳定性。由图 6
可以看出，重组 L-TA 在 pH=8.0 的缓冲液中，45 ℃ 由图 8 所示，随着甘氨酸浓度的增加，底物的转
温浴 3 h 后仍能保留 98%的活性，高于在其他不同 化率也在逐渐增加，当甘氨酸浓度达到 500 mmol/L
pH 值缓冲液中温浴的酶液。因此，pH=8.0 时酶稳 时，底物对硝基苯甲醛转化率达到最大值 43%，之
定性最好，这与上述分析结果相一致。 后随着甘氨酸浓度的增大，抑制了酶活性，对硝基
2.5 重组 L-苏氨酸醛缩酶合成 L-4-硝基苯基丝氨 苯甲醛转化率急剧下降。综合考虑，确定甘氨酸反
酸的应用 应的浓度为 500 mmol/L。
2.5.1 底物物质的量比对酶反应的影响 2.5.3 反应时间对酶反应的影响
由于苏氨酸醛缩酶催化的羟醛缩合反应是可逆 酶反应的转化率随着反应时间的延长而增加，
的，对硝基苯甲醛转化率低，而目前已知的醛缩酶 但由于反应逐渐趋于平衡，当反应进行到一定时间，