针对工业废水中的主要成分腈类和酚类对环境污染日益严重的现象,本课题用分子对接的方法研究了这两类有毒污染物在生物降解过程中与相关降解酶之间的结合模式和相互作用,同时通过表面活性剂Triton X-100对漆酶处理苯酚的影响实验来验证对接理论。腈在各种工业过程中的连续排放已经引起严重的环境污染。腈类化合物的微生物转化包括水解、氧化和还原。腈水解成相应的酰胺和羧酸在有机合成中应用最广。传统的化学水解成本高,需要消耗大量的强酸碱,有副产物,且对环境造成严重污染。微生物转化所需的温度和pH条件温和,化学、区域和立体选择性高,产物不需要多步纯化,这种高效节能的水解方法对环境友好,是传统化学合成方法难以达到的。微生物通过用腈降解酶与腈直接作用有不同的腈降解途径,但是这些相互作用大部分都未知而且难于用实验判断,但对解释腈的新陈代谢和设计腈转化率高的腈降解酶有重要作用。本课题进行了分子模拟研究腈降解为酸的双酶法中酶和底物的结合方式。对接结果显示,Rhodococcus erythropolis AJ270(ReNHase)和Pseudonocardia thermophila JCM3095(PtNHase)中的腈水合酶、Rhodococcus sp. N-771(RhAmidase)中的酰胺酶最适的底物分别是氰苯、3-氰基吡啶、L-蛋氨酰胺。我们进一步分析了这些最佳构象与对应的酶之间的相互作用剖面图,结果表明酶的结合口袋中特定的残基与底物间形成不同的作用方式。污染物处理过程中,结合图和相互作用剖面图的这一信息在设计对腈和酰胺类有更好的氧化活性的腈降解酶突变体时有重要作用。据报道,表面活性剂的存在能减少酶与氧化聚合产物之间的相互作用,从而保护酶使其不至于失活。另外,酶与表面活性剂之间的相互作用可引起酶的构象或者活性位点的改变,从而影响酶的活性和稳定性。然而,就目前所知,酶与表面活性剂之间的作用机理尚缺少研究。分子对接是一种能预测蛋白质和配体之间相互作用的方法。在本研究中,非离子表面活性剂Triton X-100将作为添加剂来研究其对苯酚去除的影响。本课题研究了Triton X-100对漆酶氧化去除水溶液中苯酚的作用。分子对接结果显示苯酚在被氧化前与漆酶间形成了氢键和疏水作用。Triton X-100在浓度从31到930μM间能提高苯酚去除率。本研究论证了苯酚去除效果的改善可能归结于Triton X-100所引起的漆酶活性的增强。分子对接结果还显示出Triton X-100与漆酶间形成了疏水作用,这也许是漆酶活性增强的原因之一。结果表明Triton X-100可以作为水处理或修复过程的添加剂来提高由漆酶催化的苯酚去除率。本课题的研究成果对相关专业的科研工作者有重要的参考价值。