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环糊精是一种无毒的环状低聚糖，由6至8个D-葡萄糖单元经α-1,4-糖苷键连接而成。其衍生物羟丙基-β-环糊精具有腔外亲水、腔内疏水的特殊空腔结构，使其易与适当大小、形状的疏水性分子非共价结合形成包合物。羟丙基-β-环糊精易制取，成本低，可以做为一种新的酶的修饰剂进行开发研究。根据酶蛋白各自的酶促反应特点，采用紫外-可见分析法或荧光分析法研究酶蛋白修饰前后酶活力的变化；荧光分析法研究不同温度下，羟丙基-β-环糊精对酶蛋白内在荧光的影响；另外，利用已知的酶蛋白分子结构与优化的HP-β-CD进行分子对接试验，研究羟丙基-β-环糊精与生物大分子之间最有可能的相互作用的位点与主要作用方式。本文的研究成果主要包括以下几个方面：1.羟丙基-β-环糊精与超氧化物歧化酶的相互作用结果比较了修饰前后SOD对邻苯三酚自氧化速率的抑制作用，结果表明：修饰后的SOD复合物对邻苯三酚自氧化速率的抑制作用增强；SOD的酶活性提高了大约27%。荧光光谱法研究HP-β-CD对SOD的荧光增敏作用，发现SOD与HP-β-CD包合比为1:1，包合作用在自然条件下自发进行。此外，同步荧光结果显示酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)分别在280nm和340nm左右出现发射峰，SOD复合物的同步荧光强度均增强。分子对接实验结果发现：参与氢键形成的氨基酸残基有B肽链上的LYS9、ASP11、GLN15和ASN51；G肽链上的LYS9、ASP11、GLN15和GLY54；O肽链上的LYS9和THR34。2.羟丙基-β-环糊精与青霉素酶的相互作用结果比较修饰前后青霉素酶对青霉素钠分解速率的影响，结果发现：修饰后的青霉素酶复合物使青霉素钠分解速率提高约2.12倍。荧光光谱研究发现：HP-β-CD对酶蛋白荧光有增敏作用，HP-β-CD与青霉素酶包合比为1:1，其包合反应均可以自发进行。同步荧光结果显示：青霉素酶复合物的同步荧光均比青霉素酶强；酶蛋白荧光主要源于酪氨酸(Tyr)。分子对接实验结果发现：HP-β-CD与青霉素酶之间共形成了3组氢键，VAL39、ASN180和ASP183参与了氢键形成。3.羟丙基-β-环糊精与L-乳酸脱氢酶的相互作用结果比较修饰前后L-乳酸脱氢酶酶促反应速率，结果发现：修饰后L-乳酸脱氢的酶促反应速率约为原来的2.48倍。荧光光谱分析结果显示：HP-β-CD对L-乳酸脱氢酶荧光有增敏作用，形成L-乳酸脱氢酶复合物的化学计量比为1:1；温度为293K时，包合反应可以自发进行。此外，L-乳酸脱氢酶的荧光主要源于酪氨酸(Tyr)，HP-β-CD对氨基酸残基荧光的影响并不明显。分子对接实验结果发现：只有SER232和ARG336两个氨基酸残基参与了氢键形成，且各自与HP-β-CD分别形成了2组氢键。4.羟丙基-β-环糊精与碱性磷酸酶的相互作用结果用荧光法研究了修饰前后碱性磷酸酶的酶促反应速率的变化，结果发现：HP-β-CD对酶促反应速率的促进作用不明显。荧光光谱分析发现：HP-β-CD对碱性磷酸酶的荧光有增敏作用；HP-β-CD与碱性磷酸酶的包结物的化学计量比为1:1，包合反应可以自发进行。同步荧光分析显示：HP-β-CD对碱性磷酸酶进行包合后，酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)残基的同步荧光明显增强。分子对接结果显示：HP-β-CD作用于酶蛋白边缘区域，与GLU15、THR50、ARG53、PRO65和PHE74形成氢键；HP-β-CD与碱性磷酸酶之间相互作用的主要作用力包括疏水作用力和氢键作用力。5.羟丙基-β-环糊精与弹性蛋白酶的相互作用结果荧光光谱法研究发现：HP-β-CD对弹性蛋白酶的荧光有增敏作用；弹性蛋白酶与HP-β-CD包合比为1:1，包合反应可以自发进行。同步荧光结果发现：弹性蛋白酶荧光主要源于酪氨酸(Tyr)，且发射峰出现蓝移现象。分子对接研究发现：HP-β-CD位于酶蛋白边缘区域；弹性蛋白酶ARG61、GLN192、HIS57和SER195与HP-β-CD形成了氢键。总的来说，HP-β-CD与弹性蛋白酶之间的作用力较弱，其中氢键作用力为主。