氰醇是合成精细化学品和药品的重要有机中间体,醇腈酶是一种用于催化氰醇不对称合成的重要生物酶,这类酶具有很高的催化效率和很好的经济适用性。长柄扁桃种仁中蛋白含量在20-30%,是一种潜在的植物蛋白来源。前期研究表明,长柄扁桃种仁中含有醇腈酶。本论文以长柄扁桃种仁原料,建立了长柄扁桃醇腈酶的纯化路线,研究了以扁桃腈为底物的长柄扁桃醇腈酶动力学性质,温度、pH、草酸根离子和金属离子对酶活性的影响,以及醇腈酶在催化合成氰醇和硝基乙醇中的应用。此外,制备了长柄扁桃醇腈酶的抗体,并采用western blot和免疫组织化学定位的方法研究了醇腈酶在长柄扁桃生长发育过程中的分布情况。具体内容如下:1.纯化技术路线研究。通过粗提,硫酸铵盐析,阴离子交换色谱柱,疏水色谱柱和超滤离心的方式对长柄扁桃醇腈酶进行分离纯化,醇腈酶纯化倍数达138,产率达4.2%,比酶活为661 U/mg。SDS-PAGE电泳显示,长柄扁桃醇腈酶电泳纯度达95%,是分子量约为61 kDa的单体。2.酶学性质研究。以扁桃腈为底物研究温度、pH对长柄扁桃醇腈酶酶活稳定性以及酶动力学的影响,研究结果表明,长柄扁桃醇腈酶在80℃仍具有活性,在50℃以下能稳定存在,且变性温度为91.4℃,是一种耐高温蛋白。此外,其在pH 6.0-12能稳定存在。草酸根离子对酶活性的研究表明,随草酸根浓度的增大,酶活性减小。金属离子对酶活性的研究表明,Fe³⁺,Ba²⁺和Fe²⁺对酶活性几乎无影响,Mn⁴⁺,Mg²⁺,Cd²⁺,Al³⁺金属离子对酶活显示部分抑制,其他金属离子显示轻微的抑制,Ag⁺和Hg²⁺对长柄扁桃醇腈酶的活性有明显的抑制作用。酶动力学显示,Km值为0.5 mM,Vmax值为665.9μmol mg^-1 min^-1,Kcat值为676.5 s^-1,Kcat/Km值为1353 s^-1 mM^-1,表明醇腈酶是一种较有潜力的生物酶。3.催化活性研究。以苯甲醛,间苯氧基苯甲醛和氢氰酸为底物,长柄扁桃醇腈酶为催化剂,合成不对称氰醇。产物（R）-扁桃腈和（R）-2-羟基-2-（3-苯氧基-苯基）-乙腈的摩尔转化率各为90%和98%,手性光学纯度分别为94%和93%。以苯甲醛,间硝基苯甲醛,对硝基苯甲醛和硝基甲烷为底物,长柄扁桃醇腈酶为催化剂,合成硝基乙醇。发现苯甲醛作为底物时,有产物1-苯基-2-硝基乙醇生成,但是不具有手性,是一对外消旋体。其他两种醛和硝基甲烷均不发生反应。结果表明长柄扁桃醇腈酶具有催化选择性,是一种催化合成氰醇对映体的优良生物催化剂。4.组织定位研究。用电泳纯为95%的长柄扁桃醇腈酶免疫新西兰兔,通过抗原亲和纯化的方式纯化阳性血清,获得多克隆抗体。SDS-PAGE电泳显示抗体纯度大于90%,分子量为55 kDa。多抗作为一抗,进行western blot和免疫组织化学研究,发现醇腈酶主要分布在果实发育期的胚和胚乳,果实成核期的种皮表层细胞原生质体和子叶原生质体和原形成层,果实成熟期的种皮表层细胞原生质体和子叶原生质体和原形成层,并随果实成熟,呈现增长的趋势。