漆酶 (英語:Laccase )(EC 1.10.3.2 )是存在於植物、真菌和細菌中以中心金屬銅 為活性的多銅氧化酶 。 漆酶氧化多種酚 底物,進行單電子氧化 ,從而導致交叉鏈接 。 例如,漆酶通過促進單木質素 ,天然酚 家族的氧化偶聯,在木質素 的形成過程中發揮作用。[ 1] 其他漆酶,如真菌"平菇 "產生的漆酶,在降解木質素方面發揮作用,因此可歸類為木質素修飾酶 。[ 2] 真菌產生的其他漆酶可促進黑色素 的生物合成。[ 3] 漆酶可催化芳香族化合物的環狀裂解。1883年,吉田彥六郎首先對漆酶進行了研究,[ 4] 隨後法國生物化學家加布里埃爾•伯特蘭德 在1894年對其進行了研究。[ 5] 在漆樹 的樹液中,它有助於形成漆 ,因此被稱為漆酶。
許多漆酶中都存在三個銅位點;請注意,每個銅中心都與組氨酸 的咪唑 側鏈結合在一起(顏色代碼:銅 為棕色,氮 為藍色) 該酶活性位點由四個銅中心組成,其結構分為 I 型、II 型和 III 型。 三銅集合體包含 II 型和 III 型銅(見圖)。 正是這個中心結合了氧氣並將其還原成水。 每一對銅(I,II)都能提供這種轉換所需的一個電子。 I 型銅不與氧氣結合,而只是作為一個電子轉移位點。 I 型銅中心由一個銅原子組成,該銅原子至少與兩個組氨酸 殘基和一個半胱氨酸 殘基連接,但在某些植物和細菌產生的漆酶中,I 型銅中心還含有一個蛋氨酸 配體。 III 型銅中心由兩個銅原子組成,每個銅原子上都有三個組氨酸 配體,並通過一個羥聯 相互連接。 最後一個銅中心是 II 型銅中心,它有兩個組氨酸配體和一個羥基配體。 II 型銅中心與 III 型銅中心共同構成三銅集合體,氧氣 還原反應就發生在這裡。[ 6] III 型銅可被 汞 (II)取代,從而導致漆酶活性下降。 [ 1] 氰化物 會清除酶中的所有銅,已證明不可能再嵌入 I 型和 II 型銅。 不過,III 型銅可以重新嵌入酶中。 其他多種陰離子也會抑制漆酶。[ 7]
漆酶在低過電位時會影響氧還原反應 。 這種酶已被研究用作酶生物燃料電池酶生物燃料電池 的陰極。 [ 8] 它們可以與電子介質配對,以促進電子轉移到固體電極線上。 漆酶是少數幾種商業化的氧化還原酶用作工業催化劑。[ 9]
漆酶降解各種芳香聚合物的能力促使人們對其在生物修復 和其他工業應用方面的潛力進行研究。 漆酶已被應用於葡萄酒 生產[ 10] 和食品工業。[ 11] 利用真菌和細菌的漆酶降解新出現的污染物 的研究也已開展。[ 12]
[ 13] 研究表明,漆酶可用於催化大量芳香化合物 的降解和解毒,[ 14] 包括偶氮染料 、[ 15] [ 16] 酚甲烷 [ 17] 和藥物 。[ 18] 其根部分泌這種物質的轉基因植物 也可以同樣的方式使用。[ 19] [ 20]
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