漆酶结构与催化机理

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漆酶及其应用（PDF）

第10卷第4期2012年7月生物加工过程Chinese Journal of Bioprocess Engineering Vol．10No．4Jul．2012doi ：10．3969/j．issn．1672－3678．2012．04．015收稿日期：2011－05－03基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2009AA02Z209）；国家自然科学基金资助项目（21106165；21176241）作者简介：王锋（1979—），男，江苏镇江人，博士，助理研究员，研究方向：微生物发酵；刘春朝（联系人），研究员，E-mail ：czliu@home．ipe．ac．cn 漆酶及其应用王锋1，刘英1，汪印2，许光文2，刘春朝1（1．中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室，北京100190；2．中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京100190）摘要：结合当今该领域的最新研究进展，综述了漆酶来源、结构、作用机制、介体系统及其在水相和非水相中的应用，以期为漆酶催化性能的进一步研究提供一定的借鉴和参考。

关键词：漆酶；催化；废水处理；水相体系；非水相机体系中图分类号：Q814．2文献标志码：A文章编号：1672－3678（2012）04－0070－07Laccase and its applicationsWANG Feng 1，LIU Ying 1，WANG Yin 2，XU Guangwen 2，LIU Chunzhao 1（1．National Key Laboratory of Biochemical Engineering ，Institute of Process Engineering ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100190，China ；2．National Key Laboratory of Multiphase Complex System ，Institute of Process Engineering ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100190，China ）Abstract ：Laccases are multicopper oxidases．It has received the widespread attention because of non-specific oxidation ability．On the basis of the latest research in this field ，the paper summarized source of laccase ，structure ，mechanism of action ，mediator and its application in aqueous system and non-aqueous system so as to provide a reference for further improvement of the laccase catalysis．Key words ：laccase ；catalysis ；wastewater treatment ；aqueous system ；non-aqueous system 漆酶是一种含铜的多酚氧化酶，和植物中的抗坏血酸氧化酶、哺乳动物的血浆铜蓝蛋白同属于蓝色多铜氧化酶的家族［1］。

酶的结构与催化机制解析

酶的结构与催化机制解析酶是一种特殊的蛋白质，它具有高度的催化活性和特异性，能够催化化学反应，并在生命体系中发挥着非常重要的作用。

酶的催化机理是通过酶与底物的相互作用，产生中间产物或转化状态，最终使化学反应反应速率加快，或者使化学反应在较为温和的条件下较易发生。

因此，对酶的结构和催化机制的解析，对于理解生命现象、发展有效的医药、生物技术等领域产生了深刻的影响。

酶的流行结构酶的流行结构通常被称为酶家族，它们通常依据它们所参与的化学反应的类型进行分类。

酶在生物体中的活性可被很容易地通过测定化学反应速度来评估，因此，一些酶类多对应于知名的底物转化反应。

酶的分类，首先基于它们催化反应的化学类型，如水解酶、移位酶和氧化还原酶等，其次基于其化学结构，如肽酶、核酸酶、糖酶等。

尽管酶家族具有广泛的结构和功能多态性，但它们都由相对保守的结构域组成。

仔细观察，我们可以发现，各个酶类结构下，酶的催化碳原子大部分都被包括在核心骨架亚单位中，同时，蛋白质表面包覆了一层保护性的覆盖层。

酶的催化机理酶的催化机理，总体上可以分为酸碱、酰化、质子转移和氧化还原机制。

酶的催化基团采取的策略和类型，取决于酶的催化机理。

同时，酶的催化机理还与其催化反应所涉及的底物和生化环境相关。

酸碱催化：它是安排放置的酸或碱在酶担任催化的过程中，可以提供电子或吸收质子等作用而加速反应的过程。

酰化：此类催化机理的主要特征是，酶催化中处理的底物中包含一个羧酸基或一个氨基咪唑基，以进一步改变其反应状态。

质子转移：与其他催化机制不同的是，质子转移将质子引入或从催化反应中去除，该策略通常导致反应加速。

氧化还原机制：氧化还原催化机理主要是通过闭合电子传递链来促进一系列氧化还原反应。

大多数氧化还原酶和细胞色素中的其它酶都采用这种类型的催化策略。

总之，酶的催化反应机理是一复杂的过程，需要通过结构及功能研究，将酶结构与催化机理紧密相连起来。

这将有助于更好地理解酶的活性、特异性和生物机制的基础知识。

漆酶

漆酶性质及应用漆酶(1accase)是一种含铜的多酚氧化酶，通常由500个氨基酸单一多肽组成,其中含有19种氨基酸，漆酶有一定的含糖量[1]。

真菌漆酶是一种糖蛋白，由肽链、糖配基和Cu2+三个部分组成，分子量在60-390kDa之间[2]。

肽链一般由500-550个氨基酸组成[3]，糖配基有氨基己糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、岩藻糖和阿拉伯糖，占整个分子重量的10%-80%。

糖配基组成及含量的不同是漆酶分子量存在较大差异的主要原因。

漆酶一般含有4个铜离子(P. radiate漆酶除外,仅含2个铜离子,无3号铜离子)。

根据其光谱特征,可划分为3种类型的铜: 1号铜(只有一个铜离子,顺磁性)具有典型的蓝铜谱带:紫外可见光谱上600nm [ε: 5000 (mol·L-1cm)-1]处出现峰值,在EPR (电子顺磁共振)谱上有一个小的平行超精细耦合结构[A11:(4070) * 10-4cm-1],它参与分子内的电子传递,把电子从底物传递到其他铜原子上; 2号铜(只有一个铜离子,顺磁性)只具一般的EPR谱带(A11>140×10-4m-1); 3号铜由2个3号铜原子通过一个OH桥配位连接起来,组成双核铜区,具有抗磁性,因而在EPR上无谱带,紫外可见光谱上330nm处的肩峰是3号Cu2+的特征峰。

漆酶空间结构更详细的资料来自其晶体衍射的研究。

含四个铜原子的酶分子是常见的形式,而某些酶蛋白的辅基有例外的情况。

Karhunen E[4]等的研究指出,phlebia radiata产生的漆酶中只含有2个铜原子，另外还有一分子的有机小分子辅基吡咯喹琳醌(pyrroloquinolin-equi-none, PQQ),该辅基在分子中扮演类似Ⅲ型铜原子的功能。

漆酶能够催化酚类、芳胺类、羧酸类、甾体类激素、生物色素、金属有机化合物和非酚类物质生成醌类化合物、羰基化合物和水，属于铜蓝氧化酶(或称为铜蓝蛋白酶)中的一小族，广泛存在于真菌、植物和昆虫中，有报道细菌也能产生漆酶I21。

漆酶的作用机制

漆酶的作用机制
1.结构特征与催化中心：
-漆酶的活性部位包含四个铜离子，它们排列成一个多铜氧化酶活性中心，其中包含一个类型1铜（CuT1）、一个类型2铜（CuT2）和两个类型3铜（CuT3）。

这四个铜离子形成了一个四面体结构，其中每个铜离子在电子传递过程中起着不同的作用。

2.电子转移过程：
-漆酶催化酚类底物（如苯酚或其衍生物）氧化时，底物的酚羟基会与活性中心的铜离子发生作用，释放出一个电子，这个电子沿着特定路径依次传递到各铜离子，最后传递给氧气。

3.氧化反应：
-在电子传递的同时，底物的酚羟基被氧化成邻位或对位的醌类化合物，同时氧气接受这些电子后被还原成水。

漆酶催化反应的一个特点是不需要额外的辅助因子，如过氧化氢或氧气受体，可以直接利用空气中的氧气完成氧化反应。

4.底物多样性和立体选择性：
-漆酶能催化多种酚类化合物以及某些芳香胺和脂肪胺的氧化，显示了一定的底物多样性和一定程度的立体选择性，这对于环境净化、生物催化合成等方面有着重要意义。

5.环境友好催化：
-漆酶催化反应过程中唯一排放的副产品是水，因此漆酶作为一种绿色催化剂，被广泛应用于生物降解、木质素改性、废水处理、纸浆漂白以及有机合成等领域。

漆酶的结构与催化反应机理

漆酶的结构与催化反应机理漆酶是天然漆主要成分之一，含量约为10%。

存在于天然漆的含氮物质中，俗称生漆蛋白质、氧化酶。

是天然漆在常温下干燥时不可缺少的天然有机催化剂。

不溶于水，也不溶于通用有机溶剂，而溶于漆酚。

含氮物质接触乙醇后，能不可逆地从生漆中析出。

漆酶是一种氧化酶(能与分子氧起作用)，而不是过氧化酶，漆酶能受HCN的影响，而过氧化酶则不受其影响。

漆酶可促进多羟基酚及多氨基苯的氧化，而不能促进单酚的氧化。

因漆酶的催化氧化作用，可以促进漆酚的氧化聚合，从而形成干固的膜。

漆酶对下述物质敏感：过氧化氢、氢氰酸、羟胺、硫化氢、氰化钾、重氮化钾(或钠)等。

漆酶在其他植物(土豆、蘑菇、苹果)中也有发现。

结构[2]典型的漆酶有三个结构域，其中T1铜离子位于结构域3、三铜离子中心位于结构域1和结构域3之间，此外还有结构域2，主要起联结作用以及与底物的结合作用。

但也有报道发现仅存在两个结构域（结构域1和结构域3）的漆酶蛋白，并且该蛋白质展现出较高的pH 稳定性和漆酶的其它氧化还原特性。

人们习惯上称蓝铜为T1铜离子，这个铜离子是人们通过光谱学的手段最早发现的铜离子。

T1位点的几何结构与普通的金属蛋白铜位点的几何结构有所不同，它是一个扭曲的四面体，通过半胱氨酸形成一个S－Cu健，此外还有两个组氨酸（HiS）的N原子以及甲硫氨酸的S原子成健。

催化氧化机理[2]漆酶的催化氧化是非常复杂的。

一方面，由于漆酶同过氧化酶和其它多酚氧化之间作用底物的相似性，比如现在经常被用作真菌漆酶的特征底物的丁香醛连氮和ABTS(2 ，2-连氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸))，但是实际上过氧化酶也能够催化氧化它们；不过相对这些酶来说，漆酶反应过程中并不产生有害的过氧化氢和活性氧(ROS)，但同时产生醌或半醌等强抗氧化剂，是非常绿色的反应。

许多报道为漆酶催化氧化的反应，经常缺乏进行它们之间有区别的实验报道。

不过，现在已经有一些学者注意到了这个问题的复杂性。

酶促反应的催化机理

酶促反应的催化机理酶是生物体内一类具有催化活性的蛋白质，它能够加速化学反应的进行，同时不被反应所消耗。

酶的催化机理是生物体内许多生化过程中至关重要的一环。

本文将从酶的结构、催化机理以及酶促反应的应用等方面进行探讨。

一、酶的结构酶的结构是酶催化机理的基础。

酶的结构通常由氨基酸残基组成，其中包括蛋白质的主链和侧链。

酶的主链形成了酶的骨架，而侧链则决定了酶的特异性和催化活性。

酶的结构可以分为四个层次：一级结构是指氨基酸残基的线性排列顺序；二级结构是指氨基酸残基之间的氢键相互作用，形成α-螺旋和β-折叠等结构；三级结构是指酶的整体折叠形态；四级结构是指多个酶亚基之间的相互作用。

二、酶的催化机理酶的催化机理主要包括底物结合、催化反应和产物释放三个步骤。

首先，底物与酶的活性位点发生结合，形成酶底物复合物。

这一步骤通常涉及到多种非共价相互作用，如氢键、离子键和范德华力等。

酶的活性位点通常具有高度的亲和力和特异性，能够识别并结合特定的底物。

接下来，酶通过改变底物的构象或者提供特定的环境条件，降低底物的活化能，促使催化反应的进行。

酶的催化机理有多种方式，其中最常见的是酶催化反应中的亲核攻击和酸碱催化。

亲核攻击是指酶中的亲核基团与底物发生共价键的形成，从而促使反应的进行。

酸碱催化则是通过酶中的酸碱基团提供或接受质子，改变底物的电荷状态，从而降低反应的活化能。

最后，酶催化反应完成后，产物与酶的活性位点解离，释放出来。

酶的活性位点通常具有较高的亲和力，能够稳定地结合产物，并在适当的时机释放出来。

三、酶促反应的应用酶促反应在生物体内起着至关重要的作用，但它的应用不仅限于生物体内。

酶促反应已经被广泛应用于工业生产和科学研究领域。

在工业生产中，酶促反应可以代替传统的化学合成方法，具有更高的效率和选择性。

例如，酶催化反应可以用于生产生物柴油、酒精、酶制剂等。

与传统的化学合成方法相比，酶催化反应具有较低的能耗、较少的废物产生以及较高的产物纯度。

漆酶的介绍

漆酶在烘焙中的应用
漆酶在感官品质提升中的应用
漆酶在葡萄酒中澄清的应用
漆酶能够去除啤酒、葡
萄酒、果蔬汁在生产和储存
期间存留的酚类化合物，从而避免酚类化合物与蛋白质聚合而产生的二次混浊现象
漆酶在烘焙中的应用
在面包加工方面，漆酶的使用可以增加面包体积，改善面
包结构和柔软性，同时可以
提高加工时面团的机械强度、稳定性，并能降低粘性。对于质量较差
1.漆酶的简介
2.漆酶的工作原理
3.漆酶在生活中的应用 4.关于漆酶的总结与展望
1.漆酶
(Laccase，p-benzenediol：oxygen oxidoreductase，EC1.10.3.2)
即对苯二酚：氧氧化还原酶，在催化底物的氧化反应过程中，以分子氧作为电子受体，是含4个铜的一
类多酚氧化酶。
普遍分布于植物、昆虫、真菌和细菌中。
2.漆酶的工作原理
漆酶是单电子氧化还原酶，其催化氧化反应机理主要表现在底物自由基的生成和漆酶分子中
四个铜离子的协同作用。
整个反应过程需要连续的单电子氧化来满足漆酶的充分还原，还原态的酶分子再通过死电子转移传递给分子氧。

3.漆酶在生活中的应用
漆酶在葡萄酒中澄清的应用
的面粉，能明显改善面团的机械加
工性能。
漆酶在感官品质提升中的应用
漆酶能催化食品中固有的漆酶底物发生聚合或交
联，从而改善食品品质。如催化甜菜胶中的阿魏酸氧
化交联形成凝胶；肉品中的酪氨酸交联形成胶冻；漆
酶氧化面筋蛋白中的巯基为二硫键使面筋蛋白发生交
联，从而改善面团的功能性质；脱除油或含油产品中的氧气而提高品质等
4.应用中的问题总结

酶催化反应及其机理

酶催化反应及其机理酶是一种生物催化剂，在生物体内起着至关重要的作用。

酶催化反应是指在酶的作用下，底物转化成产物的过程。

这个过程具有极高的选择性、效率和速度，同时不需要高温或高压条件。

本文将对酶催化反应及其机理进行介绍。

一、酶的基本结构酶是一种由蛋白质构成的分子，具有复杂的三维结构。

酶分子通常由一个或多个蛋白质亚单位构成，这些亚单位通过非共价键结合在一起。

酶分子具有特定的空间构型，使得其能与特定的底物结合。

酶分子中的催化活性部位通常位于酶分子的亚单位之间。

二、酶催化反应的机理酶催化反应是通过改变底物分子在空间中的构型来促进底物之间的相互作用，以加速化学反应的进行。

酶催化反应的机理可分为两类：酸碱催化和亲合催化。

1. 酸碱催化酸碱催化指的是酶催化反应过程中，酶中的氨基酸残基通过放出或接受质子，使反应中涉及到质子转移的步骤得以顺利进行。

例如，水解酶将酯水解为酸和醇，其机理是通过酶中的酸性残基将底物中的醇部分质子化，使其容易离开底物并形成离子，这样就有利于后续的水解反应。

2. 亲合催化亲合催化指的是酶催化反应过程中，酶中特定的氨基酸残基与底物分子之间的相互作用对反应速率产生影响。

例如，十二烷基硫酸酯酶通过酶中的丝氨酸残基形成的氢键与底物分子之间发生相互作用，引导底物中的羟基部分靠近磷酸根部分，从而促进羟基的脱除和磷酸根的攻击，完成酶催化反应。

三、影响酶催化反应的因素酶催化反应的速度受到多种因素的影响，例如底物浓度、温度、酸碱度和离子强度等。

其中，底物浓度是影响酶催化反应速率的最重要因素之一。

当底物浓度升高时，酶分子中的催化活性部位更容易与底物分子结合，从而促进反应的进行。

不过，当底物浓度过高时，酶的催化部位可能会被饱和，反应速率不再提高，这时酶的催化活性已经达到了极限。

另外，温度也是影响酶催化反应速率的重要因素。

在适当的温度下，酶分子的分子运动趋于激烈，从而促进酶与底物分子之间的结合。

不过，当温度过高时，酶分子的结构会发生改变，导致催化活性部位失活或失去选择性，从而影响酶催化反应的进行。

漆酶的性质、功能、催化机理和应用

漆酶的性质、功能、催化机理和应用
王国栋;陈晓亚
【期刊名称】《植物学报》
【年(卷),期】2003(020)004
【摘要】漆酶是一种结合多个铜离子的蛋白,是铜蓝氧化酶蛋白家族的一员.本文叙述漆酶的分子结构、底物特异性及其物理化学特性,并讨论漆酶的酶促反应机理和生物学功能,包括植物漆酶参与细胞壁的形成以及漆酶与病原菌毒力的关系.本文还着重介绍了漆酶在环境生物修复方面的应用.
【总页数】7页(P469-475)
【作者】王国栋;陈晓亚
【作者单位】中国科学院上海生命科学研究院,植物生理生态研究所,上海,200032;中国科学院上海生命科学研究院,植物生理生态研究所,上海,200032
【正文语种】中文
【中图分类】Q94
【相关文献】
1.真菌漆酶的生产、性质和应用 [J], 朱思明;于淑娟;杨连生
2.真菌漆酶的性质、生产及应用研究进展 [J], 刘家扬;焦国宝;有小娟;廖祥儒;孙利鹏
3.食用菌漆酶生物学性质及其应用研究进展 [J], 张鹏;王延锋;潘春磊;盛春鸽;王金贺;史磊
4.平菇漆酶的性质和应用研究 [J], 杨清香;王涛;王栋;李学梅
5.平菇漆酶的性质和应用研究 [J], 李学梅;王涛;王栋;杨清香
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漆酶

一、简介
漆酶(Laccases)是一种结合多个铜离子的蛋白质，属于铜蓝氧化酶，存在菇、菌及植物中。漆酶可存活于空气中，发生反应后唯一的产物就是水，因此本质上是一种环保型酵素。由于这几年环保意识逐渐被人所重视，因此近年来漆酶也成为众多学者的研究对象。
漆酶(Laccase，EC 1．10．3．2)是一种多酚氧化酶，属于蓝色氧化酶家族，是重要的木质纤维(1igno—cellulose)降解酶之一，最初发现于漆树漆液中，随后发现某些高等真菌也能分泌该酶⋯。漆酶能催化降解多种芳香族化合物特别是酚类，是一种天然环保型酵素"-。利用漆酶对木质纤维及一些高分子化合物的降解作用，进行合理的开发利用，可减少化学药品的使用量，降低生产成本和保护环境。
• 近年来木质素已广泛运用于石油钻井泥浆中，该泥浆中含有大量高分子化合物，对地层土壤污染较严重。另外，石油的形成与木质素有密切关系，从化学组成上看石油中许多结构单元与木质素组成相类似，木质素生物降解过程与石油利用以及污染物的清除有必然的联系。
• DDT作为上世纪普遍使用的一种高效杀虫剂，化学性质稳定，常温下不能分解，但土壤中残留的DDT 对人畜的生命安全存在着极大的隐患。
二、漆酶的应用
1、制浆漂白
制浆过程是将植物纤维素从木质素的中分离出来，这就必须去除纸浆中的木质素。生物制浆主要是依靠微生物发酵产生的各种酶去除木质素从而达到降低化学药剂使用、环保、降低生产成本等目的
漆酶可以选择性地降解木质素，并消除机械制浆工艺的弊端，使生产在常温、常压的温和条件下进行，并能节约设备和能耗，缩短纸浆生产周期，降低生产成本。
6、生物传感器
目前依据漆酶的催化特性已经开发出漆酶电极，它具有众多优点，如测量范围宽、准确度高、稳定性好等。漆酶和葡萄糖脱氢酶构建的双酶电极能够检测到纳摩尔级和皮摩尔级的肾上腺素。

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漆酶结构与催化机理万云洋杜予民#（中国石油大学（北京）资源与信息学院北京 102249 #武汉大学资源与环境科学学院武汉 430079）摘要本文阐述了漆酶的研究进展，对漆酶研究中的铜离子活性中心、三维结构和催化机理研究作重点阐述。

关键词漆酶金属酶三维结构三核中心催化机理Structure and Catalytic Mechanism of LaccasesWan Yunyang, Du Yumin#(Faculty of Natural Resources and Information Technology, China University of Petroleum, Beijing, 102249; # College of Resource and EnvironmentalSciences, Wuhan University, Wuhan 430079)Abstract The progress on the research of laccases is reviewed the active centre of copper ions, the three-dimensional structure of protein, and catalytic mechanism are emphasized in this paper.Key words Rhus laccase, Metal enzyme, Three dimensional structure, Trinuclear centre, Catalytic mechanism漆酶(EC1.10.3.2)，(对)-二酚：双氧氧化还原酶，是多铜氧化酶中的一种含铜的糖蛋白氧化酶(表1)，按照来源大致可以分为植物漆酶、微生物(包括真菌和细菌)漆酶和动物漆酶[1]。

从首次在生漆液成份中发现这种酶成份(1883年)、漆酶(laccase)概念的提出(1898年)与沿用、真菌漆酶的发现、含铜蛋白质和铜活性中心地位的确立，到第一种工业微生物漆酶制剂的应用(1997年)[2]，及对漆酶分离纯化[3,4]、晶体结构[5,6]等的研究，已有一百多年的历史，并一直经久不衰，几乎涉及到化学、分析、食品、医疗、生物和环保等各个领域，同时预计它在新兴的蛋白质组学对糖蛋白的研究中也会有一席之地。

本文结合自身工作实践，对漆酶研究中的难点热点之一的铜离子中心和高级结构以及其多样化的应用研究作一综述，以期推动漆酶(尤其是植物漆酶)研究的深入发展。

表1 几种益多铜酶Table 1. Several kinds of blue multicopper enzymes铜酶作用原子数分子量主要来源tyrosinase 底物氧化 4 116,000~128,000 植物真菌细菌Laccase 底物氧化 4 101,000~140,00050,000～90,000植物真菌Ascorbate oxidase 底物氧化 8 ~140,000 植物ceruloplasmin Fe2+氧化 8 ~151,000 动物1漆酶的结构与功能植物漆酶与其他来源的漆酶有共性也有区别(表1、表2)，特别由于真菌漆酶研究的飞速发展，比较借鉴它们的相互特性，对植物漆酶、尤其是漆树漆酶的研究无疑是有益的。

从目前的发展来看，由于漆树漆酶本身存在的一些问题，目前尚难以解决，所以漆树漆酶还须同真菌漆酶结合起来研究。

比如从表2可见，在底物专一性、pH、p I和分子量上两者都有差异，但一些抑制剂对它们的作用却类似。

从目前的研究来看，它们最大的共性可能是具有4个铜离子(但不是绝对)的活性中心相对保守的结构组成。

而在氨基酸和糖成分组成上存在着较大的区别。

这在下面的论述中也有提及，包括氨基酸，糖链及其组成和空2006-09-27收稿，2007-04-09接受间结构差异等。

结构决定功能，漆酶作为一种最简单的多铜氧化酶，尤其是漆树漆酶，一直是生物化学家关注和研究的热点。

表2 真菌漆酶与植物漆酶的比较Table 2. Comparison of fungal laccase and plant laccase真菌漆酶植物漆酶Mw 50,000~90,000 101,000~140,000有利的 pH 酸性中性-碱性最佳温度/°C - 35~40 pI 3~5 7~9铜原子数 4 4活性高低抑止剂二乙基二硫代氨基甲酸酯，氰化物，叠氮化物，EDTA1.1. 漆酶的高级结构从Coprinus cinereus中获得漆酶，并将其在Aspergillus oryzae上表达，然后用获得的晶体进行研究，Ducros等[7]预测并最早描绘出漆酶的三维草图(图1b)。

但是图中T2铜已经被选择性去掉。

Hukulinen等[6]则从M. albomyces中获得有很高热稳定性、最适pH在中性范围的漆酶的结晶，并直接获得含四个铜原子活性漆酶蛋白的三维结构(图1a)。

其C-端深埋于蛋白质内，可能会阻止所谓的氧通道。

这种漆酶同担子菌漆酶只有20~30%序列相似，同C. cinereus漆酶的相似性为26％。

图中灰色链状结构表示糖链。

图1 M. albomyces漆酶(a) [6]和去掉了T2的 C. cinereus漆酶(b)的三维晶体结构[7]Figure 1. Three-dimensional crystal structure of the M. albomyces laccase (a) [6] and T2-depleted C. cinereus laccase (b).[7]除此之外，Trametes versicolor[8~10]、Pleurotus sapidus和Rigidoporus lignosus[11]等真菌漆酶, 以及一种Bacillus subtilis[5]细菌漆酶的三维结构均已接连被报道，虽然只占已报道漆酶的极小部分。

目前报道的酶都具非常相似的保护金属离子和调节其反应活性的蛋白质包封结构，其折叠一般称作杯蛋白(cupredoxin)型[12,13]，与图1所示漆酶相似，相对的分成三区，每区均具有β-圆桶状(由β-绳带排成β-折页形成所谓的希腊图状)拓扑构型。

如图1所示，红色区(I区)包含1-157号氨基酸残基，参与对三核位的连接；绿色区(II区)包含158～341号氨基酸残基，是底物结合部位；蓝色区(III区)包含342～559号残基，同时参与对单核铜和三核铜原子的结合，还在底物结合中扮演角色。

这种情况同小分子的蓝铜蛋白比如星青素[14]、天青素[15,16]、质体蓝素[17,18]的情况相似，也同R. lignosus [11]等的漆酶结构情况一样。

有人通过mRNA 的逆转录构建了日本漆树的cDNA 文库，运用PCR 技术放大获得cDNA 编码的漆酶研究了日本漆树漆酶的一级结构[19]。

通过比较发现，在所推断的氨基酸水平上，日本漆树漆酶同其它各种植物漆酶的同源性只有42～62%，与微生物漆酶的相似性则为20～24%。

并预测它的二级结构主要由28.7%的β-构型和67.0%的圆桶状及随机结构构成，α-螺旋的含量只为4.3%。

尚无漆树漆酶晶体研究的报道，可能因为其糖链结构，相对于真菌漆酶而言，比较复杂庞大，难于直接培养制备晶体。

除了个别例子，多数真菌漆酶[20]的糖基部分相对漆树漆酶是较短小简单的，但为了获得更好的晶体，糖基部分也经常被切除[7,21]。

一些零星的报道表明，至少存在四个糖基结合点[11,22]，糖基差异产生多种同工酶[9]，糖基对漆酶结构的稳定[23]也有积极的贡献。

糖基对酶活的影响是显而易见的，尽管这种研究的难度很大[1]，而且尚无最终的结论[24~26] 1.2. 漆酶的铜中心由于顺磁共振现象的发现和电子顺磁共振技术的引入，漆酶中的铜离子的研究取得了很大的进展。

根据光谱学特性，漆树漆酶活性中心4个铜离子分成三类[27~34]：1型(T1) 铜中心是底物反应场，底物在此附近被氧化，T1铜接受来自底物的电子转移，在Cys, His, Met →Cu 之间产生电荷转移(CT)，由于铜原子d x 2-y 2和Cys 硫原子ρπ间的高度共价结合，使得铜离子在614nm(ε =5300M -1cm -1) 处产生强烈的蓝色特征吸收带(因此也称作蓝铜)[35]，同时产生小股EPR 信号的超精细偶合(g ‖=2.3, A ‖=39×10-4cm -1)；氧化态的2型(T2)三配位中心具有正常的Cu(Ⅱ) EPR 信号(g ‖=2.24, A ‖=182×10-4cm -1)，Cu 中心具有四方形的几何结构，T2铜离子不稳定，不容易被一些弱的配体(比如Cys)配位，在有螯合剂存在时，能够被一些2型耗竭(T2D)衍生物选择性还原去除；3型(T3)中心包含两个无EPR 信号的反磁性偶合铜原子，由于电子在OH 和两个Cu(Ⅱ)之间的传递，在330nm 处有特征吸收带。

同时，在400/420～460nm 之间存在的一些小吸收带，可能是一些反应中间体，比如氧/过氧中间体(PI)[33,36,37]的吸收。

Cu2+OOHN(His)N(His)(His)NO/Cl OOCuCu (His)N(His)N N(His)(His)NO/ClN(His)N(His)N(His)(1) (2) (3)O 2-Cu Cu (His)NN(His)(His)NO/Cl N(His)N(His)图2 T2和T3铜的过氧基桥链连接的可能结构模型Fig. 2 Possible structure models for peroxide bridging at T2 and T3 coppersT1中心是相对独立的，离T2-T3中心族大概有13Å。

T2和T3中心紧密相连形成一个三核族或者三铜中心族（图2），几种可能的模式如图2所示。

图2(1)表示三个同原子族是通过羟基和/或过氧基桥链连接，早期的报道均持这种观点，(2)表示通过双氧(过氧)连接，两个氧原子到三个铜原子的距离几乎一样，均在2.4～2.6Å之间，同两个T3铜呈(扭曲)四面体，同T2铜呈平面四方构型，Hakulinen 等的分离态[6]和重组态[38]以及Bento 等[39]的CuCl 2浸泡态结构支持这种模型，(3)表示三个铜都同一个µ3-氧连接，另一个氧原子已经转变成水离去[29]，这可能是反应过程中的一种状态。

与T1铜相连的配体可能为Cys ，His ，或Met [11,40,41] ，呈双锥几何形；与T2，T3铜相连的可能都为His ，各自呈略微扭曲的三角双锥形；但T2铜可能同一个氯离子相关[6]。