有機廢料，對清除環境中的有機污染物有很大的貢獻，但是這類酵素
的活性穩定度都不高，在高溫環境下其半衰期的時間都很短，造成應
用上的一大限制，因此這類酵素活性部位結構的探討，已成為許多生
物學家致力研究的方向。本論文利用小角度中子散射實驗，對鄰苯二
酚加氧酵素C23Onap(SH1)和C23Onap(NCIB9816-4)做酵素結構組態
與溫度效應的研究，同時針對另一酵素C23Otol(mt-2)進行緩衝溶液
成份對結構組態熱穩定性的影響。
在酵素活性的熱穩定性量測實驗中，酵素的活性半衰期會隨著時
間慢慢衰減，但是超過一定的溫度後其活性將會急速下降，在變溫的
過程中，酵素活性的衰減機制相同，可能都是因為酵素分子中的二價
鐵離子被氧化的結果，但其中以C23Onap(NCIB9816-4)的活性抗熱穩
定性比較高。
利用小角度中子散射實驗來研究酵素結構組態的熱穩定性，在低
溫時酵素的結構組態並沒有因為溫度改變而產生變化，但是當溫度超
過其臨界溫度之後，酵素分子的平均大小就明顯隨著溫度升高而急遽
增大，同時也發現C23Onap(NCIB9816-4)結構組態改變的臨界溫度要
比C23Onap(SH1)高出5℃。這種結構組態的改變主要是因為酵素分
II
子受熱，使其內部的次單位體體積擴張所造成的。經由不同成份緩衝
溶液中的樣品實驗，發現在緩衝溶液中添加適量的丙酮能提高結構組
態改變的臨界溫度，且在高溫時酵素分子大小隨溫度的變化較為緩
和，因此丙酮確實有助於提高酵素結構組態的熱穩定性。

[1] 許原彰碩士論文，”溫度對於Pseudomonas Putida 鄰苯二酚加氧酵
素之活性與結構的效應”, P. 31 (2000 年).
[2] I. Bertini, F. Briganti, S. Mangani, Hans F. Nolting and A.
Scozzafava, Coordination Chem. Rev 144, 321(1995).
[3] N. Hugo, J. Armengaud, J. Gaillard and Kenneth N. Timmis, J. Biol.
Chem. 273, 9622(1998).
[4] A. Kita, S. Kita, I. Fujisawa, K. Inaka, T. Ishida, K. Horiike, M.
Nozaki and K. Miki, Structure 7, 25(1999).
[5] M. C. Fairbanks, A. N. North and R. J. Newport “Neutron and X-ray
Scattering”. (Institute of Physics, Bristol and N. Y. 1990).
[6] R. Ivkov, J. G. Forbes and S. C. Greer, J. Chem. Phys. 108,
5599(1998).
[7] K. Yoshida, M. Misawa, K. Maruyama and M. Furusaka, J. Chem.
Phys 113, 2343(2000).
[8] Y. Minezaki, N. Niimura, M. Ataka and T. Katsura, Biol. Chem. 58,
355(1996).
[9] L. Yang and P. Alexandridis, Langmuir 16, 8555(2000).
[10] Z. Y. Wang, M. Umetsu, K. Yoza, M. Kobayashi, M. Imai, Y.
Matsushita, N. Niimura and T. Nozawa, Biochimica et Biophysica
Acta 1320, 73(1997).
[11] N. Niimura, Y. Minezaki, I. Tanaka, S. Fujiwara and M. Ataka, J.
Crystal Growth 200, 265(1999).
[12] J. Geiselmann, Thomas D. Yager, Stanley C. Gill, P. Calmettes and
Peter H. von Hippel, Biochemistry 31, 111(1992).
68
[13] P. A. Reynolds, E. P. Gilbert and John W. White, J. Phys. Chem. B
104, 7012(2000).
[14] J. H. E. Hone, A. M. Howe and T. Cosgrove, Macromolecules 33,
1206(2000).
[15] A. Kita, Shin-ichi Kita, K. Inaka, T. Ishida, K. Hoeiike, M. Nozaki
and K. Miki, J. Biochem 122, 201(1997).
[16] A. Kita, Shin-ichi Kita, I. Fujisawa, K. Inaka, T. Ishida, K. Hoeiike,
M. Nozaki and K. Miki, Structure 7, 25(1999).
[17] M. Shibayama and T. Tanaka, J. Chem. Phys 102, 9392(1995).
[18] S. Saito, S. Koizumi, K. Matsuzaka, S. Suehiro and T. Hashimoto,
Macromolecules 33, 2153(2000).