蛋白质酶促水解反应机理与动力学模型

研究蛋白质酶促水解制备生物活性多肽的反应机理与动力学行为,并建模表征不同反应机制的酶解曲线.基于对不同实验条件下反应时程特性的分析,以经典的米氏方程为理论基础,提出了同时考虑蛋白质单底物水解、蛋白酶失活以及底物或产物抑制因素的机理模型,并构建了指数形式动力学方程dh/dt=aexp(-bh),其中参数a和b对于不同反应机理具有不同的表达形式和确定的数值结果.对于牛血清白蛋白(bsa)-胰蛋白酶(trypsin)模型体系,经实验拟合平均相对误差为4.73%,并求得该体系相应热力学和动力学常数:km=0.0748g/l,ks=7.961g/l,kd=9.358min-1,k2=38.439min-1,ea=64.826kj/mol,ed=80.031kj/mol.所建整套模型可用于蛋白质酶解反应过程的模拟、热动力学常数的计算和生物反应器的优化设计.