《酶分子修飾壓縮》ppt課件(文件)
【正文】 質(zhì)、鹽濃度、 PH、溫度、時(shí)間； 2）酶與修飾劑的比例。 五、酶蛋白化學(xué)修飾的局限性 相對(duì)的 ，很少有對(duì)某一氨基酸側(cè)鏈絕對(duì)專一的化學(xué)修飾劑。因此化學(xué)修飾法研究酶結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系尚 缺乏準(zhǔn)確性和系統(tǒng)性。 ? 實(shí)驗(yàn)證據(jù)：在 8mol/L尿素存在下，用巰基乙醇處理天然 Rnase（核糖核酸酶） ,其二硫鍵全部斷裂，肽鏈松散，活性全部喪失，但當(dāng)用透析法除去尿素、巰基乙醇后， RNase活力全部恢復(fù)，而且復(fù)原后產(chǎn)物其物化性質(zhì)與天然RNase完全相同。 ?活性部位的作用機(jī)理 , 更理想的是涉及活性部位的氨基酸 。 ? 酶的蛋白質(zhì)工程將創(chuàng)造出大量具有新的、功能更好的酶產(chǎn)品 ， 蛋白質(zhì)工程對(duì)于分子性能的改善程度和功能創(chuàng)新的多樣性 , 將會(huì)超過(guò)現(xiàn)在最具想像力的預(yù)測(cè) 。 ?② 逐一測(cè)定 每個(gè)純化的小 肽 段的順序 。 ? ②多維磁共振法。 3） 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類 ? 大量蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的測(cè)定使得有可能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分類。 α+β類 ： α一螺旋和 β—折疊彼此不相關(guān) , 如天花粉蛋白。 1） 預(yù)測(cè)二級(jí)結(jié)構(gòu)的方法 ? 預(yù)測(cè)二級(jí)結(jié)構(gòu)的方法主要有以下幾種 : ? ① 經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)法 ? ② 概率預(yù)測(cè)法 ? ③ 立體化學(xué)預(yù)測(cè)法 ? 由于目前對(duì)二級(jí)結(jié)構(gòu)中氨基酸的中遠(yuǎn)程相互作用不完全清楚 , 因此預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率一般在 65% 以下。它的基本原理是根據(jù)同源結(jié)構(gòu)中的保守部分搭建出未知蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)骨架。 ?反向折疊法的主要原理是把未知蛋白質(zhì)的序列和已知的結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，找出一種或幾種匹配最好的結(jié)構(gòu)作為未知蛋白質(zhì)的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)。 ? 定向進(jìn)化的基本規(guī)則是“ 獲取你所篩選的突變體 ”。 ? 酶的體外定向進(jìn)化技術(shù)極大地拓展了蛋白質(zhì)工程學(xué)的研究和應(yīng)用范圍，特別是能夠解決合理設(shè)計(jì)所不能解決的問(wèn)題 ，為酶的結(jié)構(gòu)與功能研究開辟了嶄新的途徑，并且正在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域逐漸顯示其生命力。前者是人為引發(fā)的，后者雖相當(dāng)于環(huán)境，起著選擇某一方向的進(jìn)化而排除其他方向突變的作用，整個(gè)進(jìn)化過(guò)程完全是在人為控制下進(jìn)行的。 二、定向進(jìn)化 定向進(jìn)化屬于蛋白質(zhì)的非合理設(shè)計(jì)，它不需要事先了解酶的空間結(jié)構(gòu)和催化機(jī)制，人為地 創(chuàng)造特殊的進(jìn)化條件 ，模擬自然進(jìn)化機(jī)制（隨機(jī)突變、基因重組和自然選擇），在體外改造酶基因，并 定向選擇（或篩選）出所需性質(zhì)的突變酶。自從 Blurldell 等人于 20 世紀(jì) 80 年代末提出同源蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)以來(lái) , 已有許多此類結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的報(bào)道。 ?②不依賴二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的結(jié)果 , 直接預(yù)測(cè)三維結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè) ?蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)很大程度上決定了蛋白質(zhì)的功能 , 因此如何獲得蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)并對(duì)其分析研究是現(xiàn)代分子生物學(xué)的重要課題。 ? ②只含 β—折疊 , 如過(guò) 氧化物歧化酶 。它的缺點(diǎn)是蛋白質(zhì)的晶體較難培養(yǎng)、晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定的周期較長(zhǎng)。 ?④完成 整條 多 肽 鏈的順序分析。 ?蛋白質(zhì)工程的 核心內(nèi)容 之一就是收集大量的蛋白質(zhì)分子 結(jié)構(gòu)的信息 , 以便建立結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù) , 為蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系 的理論研究奠定基礎(chǔ)。 酶蛋白質(zhì)工程的流程 相關(guān)的序列及 3D 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù) 酶蛋白質(zhì)工程的前景 ? 酶的蛋白質(zhì)工程是典型的 多學(xué)科綜合 研究 , 所涉及的學(xué)科不僅有酶學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)和分 子生物學(xué) , 而且還涉及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析和生物信息學(xué)分析。 一、酶蛋白質(zhì)工程 蛋白質(zhì)工程的主要目標(biāo) ? (1) 功能的改變 ? (2) 結(jié)構(gòu)特性的改變 ? (3) 新體系的創(chuàng)造 酶蛋白質(zhì)工程 所需 基本信息 ? 酶的基因克隆 。 ? 特點(diǎn)在于不改變酶的組成單位及其基團(tuán)，酶分子中的 共價(jià)鍵不發(fā)生改變 ，只是在物理因素的作用下，副鍵發(fā)生某些變化和重排。 只能在具有極性的氨基酸殘基側(cè)鏈上進(jìn)行 ，目前還不能用化學(xué)修飾的方法研究非極性氨基酸殘基在酶結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系中的作用。 在生物技術(shù)領(lǐng)域： 化學(xué)修飾酶能夠提高酶對(duì)熱，酸，堿 和有機(jī)溶劑的耐性，改變酶的底物專一性和最適 pH等酶學(xué) 性質(zhì)。 三、化學(xué)修飾方法的幾個(gè)問(wèn)題 決定化學(xué)修飾成敗的關(guān)鍵是修飾的專一性，盡量少破壞必需基團(tuán)，得到高的酶活力回收。修飾
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