20xx年醫(yī)學(xué)專題—第6章-酶工程制藥(二)(編輯修改稿)
2024-11-16 00:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 相的酶反應(yīng),有機相酶反應(yīng)的優(yōu)點 增加疏水性底物或產(chǎn)物的溶解度； 熱力學(xué)平衡向合成方向移動； 可抑制有水參與的副反應(yīng)； 酶不溶于有機溶劑，易于回收在利用； 容易從低沸點的溶劑中分離純化產(chǎn)物； 酶的熱穩(wěn)定性提高，酸度適用范圍擴大； 無微生物污染； 能測定某些在水介質(zhì)中不能測定的常數(shù)； 固定化酶方法簡單，可以只沉淀(ch233。ndi224。n)在載體表面。,第二十四頁，共五十一頁。,有機相酶反應(yīng)的溶劑(r243。ngj236。)體系 水水溶性溶劑均相體系； 水水不溶性溶劑兩相體系； 膠束與反相膠束體系， 單相有機溶劑體系。,第二十五頁，共五十一頁。,3. 水和溶劑對有機溶劑中酶的影響 酶活力 疏水性越強的溶劑，其中酶所要求的水量越少；親水性強的溶劑應(yīng)加入更多的水以維持酶活力。 酶選擇性 取決于酶分子的結(jié)構(gòu)，會因酶所處的溶劑不同而發(fā)生(fāshēng)巨大變化。 酶的穩(wěn)定性 有機溶劑中的水含量對溶劑中酶的穩(wěn)定性影響很大；有機溶劑中酶的熱穩(wěn)定性隨系統(tǒng)水含量增加而下降。,第二十六頁，共五十一頁。,4. 有機相的酶工程 在有機相中，天然酶容易變性而失活、分散性差、容易聚結(jié)成團。因此，酶在有機相中的穩(wěn)定化研究具有重要的意義。 固定化酶 不僅使酶在有機相中易于分散，提高擴散效果，而且能增加(zēngjiā)其穩(wěn)定性，還可以調(diào)節(jié)和控制酶的活性與選擇性，有利于酶的回收和連續(xù)化生產(chǎn)。 酶的化學(xué)修飾和表面活性劑包埋 可以增加酶表面的疏沙發(fā)一，改善酶在有機相中的脂溶性和穩(wěn)定性，提高酶的催化效率。,第二十七頁，共五十一頁。,二、核酶和脫氧(tuō yǎng)核酶,具有催化活性的RNA，即核酶(ribozyme)。 根據(jù)其催化的反應(yīng)可分為兩大類： 剪切型核酶 催化自身或異體RNA的切割，相當(dāng)于內(nèi)切核酸酶，主要(zhǔy224。o)包括錘頭型核酶、發(fā)夾型核酶、丁型肝炎病毒核酶以及蛋白質(zhì)—RNA復(fù)合酶（RNaseP）。 剪接型核酶 主要包括組Ⅰ內(nèi)含子和組Ⅱ內(nèi)含子，可實現(xiàn)mRNA前體自我拼接，具有內(nèi)切核酶酶和連接酶兩種活性。,第二十八頁，共五十一頁。,切割RNA的DNA分子，稱之為脫氧核酶。 大多數(shù)脫氧核酶的催化需要Mg2+等二價金屬離子作為輔助因子。這些離子的作用是：中和DNA單鏈上的負(fù)電荷，從而增加單鏈DNA的剛性；利用金屬螯合作用發(fā)揮空間誘導(dǎo)效應(yīng)；產(chǎn)生H+，誘導(dǎo)并參與體系的電子或質(zhì)子傳遞，催化體系發(fā)生氧化(yǎnghu224。)還原反應(yīng)。,第二十九頁，共五十一頁。,三、抗體酶,利用抗體能與抗原特異性結(jié)合的原理，可用過渡態(tài)類似物作為半抗原來誘發(fā)抗體，這樣(zh232。y224。ng)產(chǎn)生的抗體便能特異地識別反應(yīng)過程中真正的過渡態(tài)分子，從而降低反應(yīng)的活化能，達(dá)到催化反應(yīng)的目的，這種抗體便稱為催化抗體。 催化抗體是抗體的高度選擇性和酶的高效催化能力巧妙結(jié)合的產(chǎn)物，本質(zhì)上是一類具有催化活力的免疫球蛋白，在其可變區(qū)賦予了酶的屬性，因此也叫抗體酶。 抗體酶與天然酶相比，最大優(yōu)點是：種類繁多，不但能催化一些天然酶能催化的反應(yīng)，還能催化一些天然酶不能催化的反應(yīng)。,第三十頁，共五十一頁。,抗體酶制備方法 （1）穩(wěn)定過渡態(tài)法：用類似于反應(yīng)過渡態(tài)的小分子作為半抗原，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體而獲得。 （2）抗體與半抗原互補法：利用抗體半抗原互補性產(chǎn)生抗體酶，通過半抗原的優(yōu)化設(shè)計使之正確模仿過渡態(tài)的幾何結(jié)構(gòu)及所有的反應(yīng)鍵，從而(c243。ng 233。r)產(chǎn)生高活力的抗體酶。 （3）熵阱法：利用抗體結(jié)合能克服反應(yīng)熵壘來設(shè)計半抗原。,第三十一頁，共五十一頁。,利用(l236。y242。ng)過渡態(tài)類似物制備抗體酶,第三十二頁，共五十一頁。,（4）多底物類似法：將酶催化反應(yīng)的輔因子引入到抗體結(jié)合部位，產(chǎn)生既有輔因子結(jié)合部位，又有底物結(jié)合部位的抗體 （5）抗體結(jié)合部位修飾法：將抗體的結(jié)合部位引入催化基團 （6）抗體庫法：用基因克隆技術(shù)將全套(qu225。n t224。o)抗體重鏈和輕鏈可變區(qū)基因克隆出來，重組到原核表達(dá)載體，通過大腸桿菌直接表達(dá)有功能的抗體分子片段，從中篩選特異性的可變區(qū)基因。,第三十三頁，共五十一頁。,對于任何分子，幾乎都可以通過免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，而且專一性很強，抗體的這種多樣性標(biāo)志(biāozh236。)著抗體酶的應(yīng)用潛力是巨大的。,第三十四頁，共五十一頁。,四、基因工程(jīyīn gōngch233。ng)酶的構(gòu)建,酶基因的克隆和表達(dá) 重組(zh242。nɡ zǔ)DNA技術(shù)克隆各種天然酶的基因，在微生
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