酶是一种重要的生物催化剂,如何改善酶在应用过程中的活性和稳定性一直是酶工程领域研究的重点。近年来,聚合物偶联酶分子成为一种受到广泛关注的新技术手段,但迄今为止,研究人员对于聚合物分子链调控酶活性机制的科学认知仍然不够充分。脂肪酶是目前研究和应用最为广泛的酶分子之一。众多研究表明,脂肪酶的活性受到材料疏水性的影响。受此启发,本研究利用原子转移自由基聚合（Atom Transfer Radical Polymerization,ATRP）方法将单体化合物甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、甲基丙烯酸丙酯（n PMA）和甲基丙烯酸丁酯（BMA）分别接枝到皱褶假丝酵母脂肪酶（Candida rugosa lipase,CRL）表面合成了HEMA-g-CRL、GMA-g-CRL、n PMA-g-CRL和BMA-g-CRL四种聚合物接枝CRL。CD光谱学分析结果显示,聚合物接枝导致HEMA-g-CRL、n PMA-g-CRL和BMA-g-CRL分子的α-螺旋和β-折叠含量增加。与此同时,聚合物接枝CRL分子荧光发射光谱也发生了蓝移,意味着CRL具有更加紧密的分子构象。酶活测定结果进一步显示,聚合物接枝后CRL酶活增强至227-278%。随着单体化合物烷基链长增加,聚合物接枝CRL的米氏常数K_m值由0.17 mmol/L降至0.09 mmol/L。与此同时,聚合物接枝CRL的催化反应速率常数k_cat值提高至106-182/s。在此基础上,BMA-g-CRL的催化效率达到了野生型CRL的3.28倍。这反映出聚合物接枝助力了“盖子”结构开启和CRL活性中心暴露,促进底物的结合。聚合物接枝CRL稳定性测试表明,聚合物接枝提升了CRL的热稳定性并增强了其p H耐受性。本研究测定了不同接枝密度对CRL酶活的影响,结果显示,聚合物链接枝密度的增大有利于CRL酶活的提升。本文的研究内容为深化聚合物分子调控CRL酶活机制的认知以及通过理性筛选单体化合物进一步提高酶活的研究工作提供有益参考。