酶分子的修飾與應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-02-02 09:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 ? 如果通過(guò)核苷酸置換修飾，將核酸類酶的尿嘧啶置換為胸腺嘧啶；再通過(guò)側(cè)鏈基團(tuán)修飾，把核糖上的 2’一 OH脫去以后， RNA就變成了單鏈 DNA，有可能從中獲得有催化活性的單鏈 DNA，即脫氧核酸類酶(deoxyribozyme， dribozyme)。在生理?xiàng)l件下 DNA比 RNA的穩(wěn)定性高 106倍；磷酸二酯鍵比肽鍵的抗水解能力高 100倍。所以脫氧核酸類酶的穩(wěn)定性較高，具有良好的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。 ? 閱讀： P128131 了解幾種側(cè)鏈修飾 九、大分子結(jié)合修飾 ? 采用水溶性大分子與酶蛋白的側(cè)鏈基團(tuán)共價(jià)結(jié)合，使酶分子的空間構(gòu)象發(fā)生改變，從而改變酶的特性與功能的方法稱為大分子結(jié)合修飾。 ? 大分子結(jié)合修飾是目前應(yīng)用最廣泛的酶分子修飾方法。采用的修飾劑是水溶性大分子。例如，聚乙二醇 (PEG)、右旋糖酐、蔗糖聚合物(Ficoll)、葡聚糖、環(huán)狀糊精、肝素、羧甲基纖維素、聚氨基酸等。 ? 這些水溶性大分子在使用之前一般需要經(jīng)過(guò)活化，然后在一定條件下與酶分子的側(cè)鏈基團(tuán)以共價(jià)鍵結(jié)合，對(duì)酶分子進(jìn)行修飾。 1．通過(guò)修飾提高酶活力 ? 酶的催化功能本質(zhì)上是由其特定的空間結(jié)構(gòu)，特別是由其活性中心的特定構(gòu)象所決定的。水溶性大分子與酶蛋白的側(cè)鏈基團(tuán)通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合后，可使酶的空間構(gòu)象發(fā)生改變，使酶活性中心更有利于與底物結(jié)合，并形成準(zhǔn)確的催化部位，從而使酶活力提高。 通過(guò)修飾可以增強(qiáng)酶的穩(wěn)定性 ? 酶的穩(wěn)定性可以用酶的半衰期表示。酶的半衰期是指酶的活力降低到原來(lái)活力的一半時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。不同的酶有不同的半衰期，相同的酶在不同的條件下半衰期也不一樣。半衰期短，則穩(wěn)定性差。有些藥用酶在進(jìn)入體內(nèi)之后，往往穩(wěn)定性差，半衰期短。例如，超氧化物歧化酶 (SOD)在人體血漿中的半衰期只有 30～60min，尿激酶在人體內(nèi)的半衰期僅為 2～ 20 min。為此，如何增加酶的穩(wěn)定性、延長(zhǎng)酶的半衰期，是酶工程研究的一個(gè)重要課題。 ? 可以與酶分子結(jié)合的大分子有水溶性和水不溶性兩類。采用不溶于水的大分子與酶結(jié)合制成固定化酶后，其穩(wěn)定性顯著提高 (參看本書(shū)第五章 )。采用水溶性的大分子與酶共價(jià)結(jié)合進(jìn)行酶分子修飾，可以在酶分子外圍形成保護(hù)層，起到保護(hù)酶的空間構(gòu)象的作用，從而增加酶的穩(wěn)定性。 ? 現(xiàn)以 SOD為例說(shuō)明如下。 ? SOD（ ）催化超氧負(fù)離子（ O2）進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，生成氧和過(guò)氧化氫。具有抗氧化、抗輻射、抗衰老的功效，但是其在血漿中的半衰期僅為6～ 30min，經(jīng)過(guò)大分子修飾，其穩(wěn)定性顯著提高，半衰期延長(zhǎng) 70～ 350倍，見(jiàn)下表。 天然 SOD與修飾后 SOD在人血漿中的半衰期 酶 半衰期 相對(duì)穩(wěn)定性 天然 SOD 6min 1 右旋糖酐－ SOD 7h 70 Ficoll(低分子量 )SOD 14h 140 Ficoll(高分子量 )SOD 24h 240 聚乙二醇 SOD 35h 350 第三節(jié) 酶的組成單位置換修飾 ? 酶蛋白的組成單位是什么？ ? 酶 RNA的組成單位是什么？ ? 酶
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