酶工程制藥ppt課件-資料下載頁
2025-01-05 20:15本頁面
【正文】 方法使酶分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生某些改變，從而改變酶的某些特性和功能的技術(shù)過程稱為酶分子修飾。 即：在體外將酶分子通過人工的方法與一些化學(xué)基團(tuán)（物質(zhì)），特別是具有生物相容性的物質(zhì)，進(jìn)行共價(jià)連接，從而改變酶的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 酶化學(xué)修飾的意義 ? 提高酶的 活力； ? 增強(qiáng)酶的 穩(wěn)定性； ? 降低或消除酶的 抗原性； ? 研究和了解酶分子中主鏈、側(cè)鏈、組成單位、金屬離子和各種物理因素對(duì)酶分子空間構(gòu)象的影響 二、酶分子的修飾方法 ? 大分子修飾 ? 酶的表面化學(xué)修飾 小分子修飾 ? 交聯(lián)修飾 ? 固定化修飾 ? 非催化活性基團(tuán)的修飾 ? 蛋白主鏈的修飾 ? 酶分子內(nèi)部修飾 催化活性基團(tuán)的修飾 ? 輔助因子的修飾 ? 肽鏈伸展的修飾 ? 結(jié)合定點(diǎn)突變的修飾 ? ? （ 1）大分子修飾 ? 可溶性大分子通過共價(jià)鍵連接在酶分子表面，形成覆蓋層。 ? 應(yīng)用最廣泛的是： PEG類修飾 ，分子量為 50020220。 ? （ 2）小分子修飾 ? 利用分子化合物對(duì)酶的活性部位或活性部位之外外的側(cè)鏈基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)修飾，以改變酶學(xué)性質(zhì)。 ? 廣泛使用的小分子化合物有：氨基葡萄糖、乙酸酐、硬脂酸等。 ? （ 3）交聯(lián)修飾 ? 使用雙功能試劑，如戊二醛、 PEG等將酶蛋白分子之間、亞基之間或分子內(nèi)不同肽鏈部分間進(jìn)行共價(jià)交聯(lián)，可提供其穩(wěn)定性，增加其在水溶液中的使用價(jià)值。 ? （ 4）固定化修飾 ? 通過酶表面的酸性或堿性殘基，將酶共價(jià)連接到惰性載體上后，由于酶所處的微環(huán)境改變，會(huì)使酶的性質(zhì)發(fā)生改變。 （ 1）非催化活性基團(tuán)的修飾 最經(jīng)常修飾的殘基可以是親核的，也可以是親電的，或 是可氧化的。修飾后酶的催化動(dòng)力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。 （ 2）蛋白主鏈的修飾 (肽鏈有限水解修飾 ) 利用酶分子主鏈的切斷和連接，使酶分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)及 其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生某些改變，從而改變酶的特性和功能的 方法。 蛋白主鏈修飾主要 靠酶法。 如：將豬胰島素轉(zhuǎn)變成人胰島素。 （ 3）催化活性基團(tuán)的修飾 ? 對(duì)催化活性基團(tuán)可以通過選擇性修飾側(cè)鏈成分來實(shí)現(xiàn)氨基酸的取代。 ? （ 4）輔助因子的修飾 ? 有以下三個(gè)方面 ? ①不是共價(jià)結(jié)合的輔助因子，可將輔助因子共價(jià)結(jié)合到酶上；引入新的或修飾過的輔助因子； ? ②將新的輔酶引入結(jié)構(gòu)已經(jīng)清楚的蛋白質(zhì)上； ? ③金屬酶中金屬離子的取代。 ? 現(xiàn)在常用的氨基酸置換修飾的方法是 定點(diǎn)突變技術(shù) 。 ? 定點(diǎn)突變是 20世紀(jì) 80年代發(fā)展起來的一種基因操作技術(shù)。是指在 DNA序列中的某一特定位點(diǎn)上進(jìn)行堿基的改變從而獲得突變基因的操作技術(shù)。是蛋白質(zhì)工程和酶分子組成單位置換修飾中常用的技術(shù)。定點(diǎn)突變技術(shù)，為氨基酸或核苷酸的置換修飾提供了先進(jìn)、可靠、行之有效的手段。 3. 結(jié)合定點(diǎn)突變的化學(xué)修飾 三、 酶修飾后的性質(zhì)變化 ：一般來說，熱穩(wěn)定性有較大的 提高 。 ：修飾酶對(duì)蛋白酶、抑制劑均有一定的抵抗能力，從而提高其穩(wěn)定性。 ：比較公認(rèn)的是 PEG和人血清白蛋白在消除酶的抗原性上效果比較明顯。 ：一般在體內(nèi)的半衰期得到 有效延長 。由于酶分子經(jīng)修飾后，增強(qiáng)對(duì)熱、蛋白酶、抑制劑等的穩(wěn)定性，從而延長了在體內(nèi)的半衰期。 pH： 大部分酶經(jīng)化學(xué)修飾后，酶的最適 pH發(fā)生了變化，這種變化在應(yīng)用研究上有時(shí)具有重要意義。修飾酶 最適 pH更接近于生理環(huán)境 ，在臨床應(yīng)用上有較大意義。 ：大多數(shù)酶經(jīng)修飾后， Vm沒有明顯變化，但有些酶經(jīng)修飾后， Km值變大。 ：一些酶經(jīng)修飾后，對(duì)組織的分布能力有所改變，能在血液中被靶器官選擇性吸收。 四、酶化學(xué)修飾的應(yīng)用及其局限性 ? （了解） ? ? （ 1）某種修飾劑對(duì)某一氨基酸側(cè)鏈的化學(xué)修飾專一性是相對(duì)的； ? （ 2）化學(xué)修飾后酶的構(gòu)象有一些改變 ? （ 3）只能在具有極性的氨基酸殘基上進(jìn)行； ? （ 4）化學(xué)修飾法研究酶的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系缺乏準(zhǔn)確性和系統(tǒng)性。 思考題 一、名詞解釋 半合成酶 肽酶 酶的化學(xué)修飾 二、簡答 ? 什么叫酶的化學(xué)修飾？其目的是什么？有何局限性？ ? 第六節(jié) 酶工程的研究進(jìn)展 ? ※ 有機(jī)相酶反應(yīng)：指酶具有有機(jī)溶劑存在的介質(zhì)中所進(jìn)行的催化反應(yīng)。 ? 優(yōu)點(diǎn) ：①增加硫水性底物或產(chǎn)物的溶解度； ②熱力學(xué)平衡向合成方向移動(dòng) ,如酯合成等； ③可抑制有水參與的副反應(yīng) ,加酸酐的水解等； ④酶不溶于有機(jī)介質(zhì) ,易于回收再利用； ⑤容易從低沸點(diǎn)的溶劑小分離純化產(chǎn)物； ⑥酶的熱穩(wěn)定性提高 ,pH的適應(yīng)性擴(kuò)大； ⑦無微生物污染； ⑧能測定某些在水介質(zhì)中不能測定的常數(shù)； ⑨固定化酶方法簡單 ,可以只沉積在載體表面。 ，其次它還可以使生產(chǎn)過 程自動(dòng)化，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又提高生產(chǎn)效率，使 成本大大降低。 ，需由多種酶經(jīng)多步酶促反應(yīng)才能合成。多酶反應(yīng)器，為制造那些在有機(jī)合成上很棘手的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生化代謝物開辟了一條新的途徑。 思考題 ? 一、名詞解釋 有機(jī)相酶反應(yīng) 二、簡答 有機(jī)相酶反應(yīng)的定義及其優(yōu)點(diǎn)是什么？
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