【正文】 們己經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠在 250350 ℃ 條件下生長的嗜熱微生物，能夠在 100 ℃ 條件下生長的嗜冷微生物，能夠在 ，能夠在 pH10以上條件下生長的嗜堿微生物，能夠在飽和食鹽溶液 (含鹽 32%或 ，能夠在 1000個大氣壓條件下生長的嗜壓微生物，以及在高溫 (105 ℃) 和高壓 (400個大氣壓 )條件下生長的嗜熱嗜壓微生物等。近來，人們從生產(chǎn)實踐的需要出發(fā)，非常重視開發(fā)新的酶種。到目前為止，還不知道自然界究竟有多少種酶。 可以預期 ， 雜交酶技術必將為酶工程的研究和應用發(fā)揮更大的作用 。 雜交酶技術還可以用于研究酶的結(jié)構(gòu)和功能之間的關系 。 如： 發(fā)酵氨基酸球菌的戊烯二酸輔酶 A轉(zhuǎn)移酶 點突變后， 可以轉(zhuǎn)化成酚基輔酶 A烴化酶。 2 是人們可以 創(chuàng)造具有新活性的雜交酶 。 雜交酶的出現(xiàn)及其相關技術的發(fā)展 ， 為酶工程的研究和應用開創(chuàng)了一個新的領域 。 4) 抗體 (免疫球蛋白 )的位點專一性固定化 。 酶蛋白的固定化技術具有以下一些優(yōu)點 : a. 每個酶分子通過其一個特定的位點以可重復的方式進行固定化 ， c. 這種固定化技術可以借助一個與酶蛋白的酶活性無關或影響很小的氨基酸來實現(xiàn) 。 一般認為酶活性的失去是由于酶蛋白通過幾種氨基酸殘基在固定化載體上的附著造成的 ， 這些氨基酸殘基主要有 :賴氨酸的 (ε 氨基和 N末端氨基 ,疏基 ， 天門冬氨酸和谷氨酸的羧基等 ） 。 即人類 35萬。已發(fā)現(xiàn)，一個基因可以表達的蛋白質(zhì)的數(shù)目可能遠大于 l。 實際上，每一種生命活動形式都是由特定的蛋白質(zhì)類群在不同時間和空間存在，發(fā)揮其不同組合功能的綜合結(jié)果。不同的基因有其各自不同的表達模式．這正是基因調(diào)控的結(jié)果。 每種生物只有一個基因組 。有美國、日本、中國等國家合作，已經(jīng)于 2022年 6月 26日公布了人類基因組的基本框架。 近年來 ， 利用 NMR技術解析酶的研究迅速發(fā)展 ． 對某些蛋白質(zhì)進行動態(tài)結(jié)構(gòu)的研究 ， 如測定肌紅蛋白 ?？贵w梅的應用前景非常 誘人。同時， 從原 理上講，只要能找到合適的過渡態(tài)類似物，幾乎可 為任何化學反應提供全新的蛋白質(zhì)催化劑 抗體酶。 抗體是目前已知的最大的多樣性體系，但無催化活性。人們設想以一些底物過渡態(tài)中間物的類似物作半抗原，誘導合成與其結(jié)構(gòu)互補的相應抗體，試圖得到能夠催化上述物質(zhì)進行活性反應的酶。 例：能夠防治流感、肝炎及滋病和煙草花葉病等． 核酸酶也可以用來治療某些遺傳病和癌癥 。 核酸酶還可以同時具有信使編碼功能和催化功能， 實現(xiàn)遺傳信息的復制轉(zhuǎn)錄和翻譯，是生命進化中最簡單．最經(jīng)濟最原始的、催化核酸自身復制、加工的方式。他將 天然酶和人工合成酶置于膜反應器內(nèi)，比較了二者在連續(xù)氧化還原反應系統(tǒng)中的反應能力。該技術可以借助模板在高分子物質(zhì)上形成特異的識別位點和催化位點。 在 “ 模擬酶 ” 方面，固氮酶的模擬最令人矚目。環(huán)烴 、 芳香烴 、 有機磷農(nóng)藥 、氰化物 、 某些人工合成的聚合物等 ， 正成為環(huán)境保護領域研究的一個熱點課題 ． 三 、 人工合成酶和模擬酶 酶的高度催化活性以及酶在工業(yè)上應用帶來巨大經(jīng)濟效益 ， 促使人們研究人工合成的酶型催化劑 ． 通常 ， 人們將人工合成時具有類似酶活性的聚物稱之為人工合成酶 。 盡管目前對蛋白質(zhì)全新設計的理論基礎，即蛋白質(zhì)折疊規(guī)律的認識還不夠深入，蛋白質(zhì)全新設計還處在探索階段，但定，其應用前景非常誘人，值得深入探索和研究 二 、 酶在環(huán)境治理方面的應用研究 當前，環(huán)境污染己經(jīng)成為制約人類社會發(fā)展的重要因素．我國每年排出大量廢水 (416億噸 )廢氣和煙塵 (2022萬噸 )，以及固體廢棄物 (1000億噸 )，污染規(guī)模達到相當嚴重的地步．美國也有大量土地、淡水和海水區(qū)域被污染。 據(jù)計算 ， 300個氨基酸可以組成 10390種不同序列的蛋白質(zhì) 。 近來 ， Arndd利用所謂 “ 定向酶進化 ” 技術 ， 在試管中模擬達爾文進化論的關鍵過程 。 拷貝數(shù) ， 來提高微生物產(chǎn)生的酶的數(shù)量 ． 這一原理已成功地應用于酶制劑的工業(yè)生產(chǎn) ． 目前 ， 世界上最大的工業(yè)酶制劑生產(chǎn)廠商丹麥諾維信公司 ， 由原諾和諾德公司酶制劑部獨立而成 )． 生產(chǎn)酶制劑的菌種約有 80%是基因工程菌 由基因工程發(fā)展起來的蛋白質(zhì)工程更加吸引人們的廣泛關注 。 一 、 基因工程和蛋白質(zhì)工程的應用 有關基因工程在酶工程領域的研究文章大量涌現(xiàn)。 在酶學和酶工程領域會有哪些進展呢 ？ 在 21世紀國際酶學和酶工程若干熱點和前沿課題的研討會上科學家提供了一些觀點 ， 值得提供給大家 。 ， 克隆到安全 的 、 生長迅速的 、 產(chǎn)量很高的微生物體內(nèi) ， 改由微 生物來生產(chǎn) 。 但定點突變技術只能對天然酶蛋白中某些氨基酸殘基進行替換，酶蛋白的高級結(jié)構(gòu)基本維持不變，因此對酶的功能的改造非常有限． 不過，如果通過多代遺傳將突變積累起來，也可以較好地拓展酶的功能。 眾所周知 ， 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)由其氨基酸的序列控制 ， 而其功能又與結(jié)構(gòu)密切有關 。 并根據(jù)檢測結(jié)果 ， 指導進一步的設計 。 微生物在環(huán)境治理方面發(fā)揮了十分巨大的作用 ， 最常用 、 最成熟的活性污泥廢水處理技術 ， 就是依靠了微生物的作用 、 同樣 ， 各種微生物酶 能夠分解糖類 、 脂肪 、蛋白質(zhì) ， 纖維素 、 木質(zhì)素 。 但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn) ， 如果 人工合成酶有一個反應過渡態(tài)的結(jié)合位點 ， 則該位點常常會同時具有結(jié)合位點和催化位點的功能 ． 人工合成酶通常也遵循 MichaelisMenten方程 ， 例如高分子聚合物聚 4乙烯基吡啶 烷化物 ， 具有糜蛋白酶的功能 ， 含輔基或不含輔基的高分子聚合