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阿特拉津作为一种长残留除草剂,由于它能给环境及生物带来严重的危害,因此得到了人们的广泛关注。目前,微生物修复方法之所以已成为阿特拉津污染治理理论研究与实际应用研究中的热点,这正是由于该修复方法具有价格低廉、处理效果好、不产生二次污染的特点。微生物降解过程实际上是由菌株体内不同种类降解基因所编码的酶催化的酶促反应。因此,直接利用阿特拉津降解菌体内降解基因编码酶对环境中的阿特拉津去除要比采用降解菌株来分解阿特拉津将更具有针对性与高效性。实验室前期对阿特拉津降解菌Arthrobactersp.DNS10的分子机制已有深入了解,但对降解菌株DNS10中降解酶的特性尚不明确,需要开展相关的研究。本文利用重组大肠杆菌E.coli(DE3)(pSumo-Mut-trzN)、E.coli(DE3)(pCOLD-atzB)、E.coli(DE3)(pCOLD-atzC)进行分离纯化,并对阿特拉津氯水解酶(TrzN)、羟基阿特拉津水解酶(AtzB)和N-异丙基氰尿酰氨异丙氨基水解酶(AtzC)酶学性质进行研究。分别确定这三种酶的最适反应温度、最适pH值、动力学参数Km和Vmax,以及考察金属离子、盐分、抑制剂对酶活力的影响。TrzN、AtzB和AtzC的粗酶液经过Ni-NTA亲和层析后,电泳得到纯的TrzN、AtzB和AtzC。TrzN分离纯化过程中酶被提纯了69.7倍,酶回收率为26.5%;AtzB分离纯化过程中酶被提纯了15倍,酶回收率为15.2%;AtzC分离纯化过程中酶被提纯了24.2倍,酶回收率为22%。以阿特拉津为底物,分析阿特拉津氯水解酶酶学性质,其最适反应温度为25°C、pH值为8.0,该酶动力学参数Km值为0.38mmol·L-1,Vmax为2.17μmol·L-1·min-1。 Zn(II)和Co(II)对阿特拉津氯水解酶有相对较弱的激活作用;而Cr(III)和Cu(II)对阿特拉津氯水解酶有显著的抑制作用,添加金属的阿特拉津氯水解酶酶活力与不添加金属的阿特拉津氯水解酶酶活力相比,差异显著(p<0.05)。随着NaCl浓度的增加,阿特拉津氯水解酶酶活力逐渐降低。EDTA对阿特拉津氯水解酶有相对较弱的抑制作用,DTT、SDS和β-巯基乙醇对阿特拉津氯水解酶有相对较强的抑制作用。以羟基阿特拉津为底物,分析羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶酶学性质,其最适反应温度为40°C、pH值为9.0,该酶动力学参数Km值为0.45mmol·L-1,Vmax为3.17μmol·L-1·min-1。Cu(II)对羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶有显著的抑制作用(p<0.05),Co(II)、Cr(III)、Ca(II)和Ni (II)对羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶酶活力基本没有影响。当NaCl浓度达到1mol·L-1时,羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶完全失活。EDTA对羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶有相对较弱的抑制作用,DTT、SDS和β-巯基乙醇对羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶有相对较强的抑制作用。分析N-异丙基氰尿酰氨异丙氨基水解酶酶学性质,最适反应温度为35°C、pH值为8.0,该酶动力学参数K-1m值为1.05mmol·L,Vmax为4.85μmol·L-1·min-1。Zn(II)和Cu(II)对N-异丙基氰尿酰氨异丙氨基水解酶有显著的抑制作用(p<0.05),Cr(III)和Ni(II)对酶有相对较弱的激活作用,其酶活力与对照相比,差异显著(p<0.05)。其他金属离子对酶活力基本没有影响。随着NaCl浓度的增加,N-异丙基氰尿酰氨异丙氨基水解酶酶活力逐渐降低。EDTA对N-异丙基氰尿酰氨异丙氨基水解酶有相对较弱的抑制作用, SDS和β-巯基乙醇对N-异丙基氰尿酰氨异丙氨基水解酶有相对较强的抑制作用,而DTT对N-异丙基氰尿酰氨异丙氨基水解酶有激活作用。