生物催化與生物轉(zhuǎn)化iv-資料下載頁
2025-01-18 02:16本頁面
【正文】 在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域逐漸顯示其生命力。定向進(jìn)化的原理定向進(jìn)化的原理o 在待進(jìn)化酶基因的 PCR擴(kuò)增反應(yīng)中，利用 Taq DNA聚合酶不具有 3’5’ 校對功能的性質(zhì)，配合適當(dāng)條件，以很低的比率向目的基因中隨機(jī)引入突變，構(gòu)建突變庫，憑借定向的選擇方法，選出所需性質(zhì)的優(yōu)化酶 (或蛋白質(zhì) )，從而排除其他突變體。o 定向進(jìn)化的基本規(guī)則是 “ 獲取你所篩選的突變體獲取你所篩選的突變體 ” 。o 定向進(jìn)化定向進(jìn)化 =隨機(jī)突變隨機(jī)突變 +選擇選擇 。前者是人為引發(fā)的，后者雖相當(dāng)于環(huán)境，但只作用于突變后的分子群，起著選擇某一方向的進(jìn)化而排除其他方向突變的作用，整個進(jìn)化過程完全是在人為控制下進(jìn)行的DNA改組和外顯子改組改組和外顯子改組DNA改組（改組（ DNA shuffling）） 又稱有性 PCR(sexual PCR)，原理。 該策略的目的是創(chuàng)造將親本基因群中的突變盡可能組合的機(jī)會，導(dǎo)致更大的變異，最終獲取最佳突變組合的酶。通過DNA改組 , 不僅可加速積累有益突變，而且可使酶的 2個或更多的已優(yōu)化性質(zhì)合為一體。外顯子改組（外顯子改組（ exon shuffling）） 類似于 DNA改組，兩者都是在各自含突變的片段間進(jìn)行交換，前者尤其適用于真核生物。在自然界中，不同分子的內(nèi)含子間發(fā)生同源重組，導(dǎo)致不同外顯子的結(jié)合，是產(chǎn)生新蛋白質(zhì)的有效途徑之一。與 DNA改組不同，外顯子改組是靠同一種分子間內(nèi)含子的同源性帶動，而 DNA改組不受任何限制，發(fā)生在整個基因片段上。DNA改組原理改組原理定向進(jìn)化的選擇策略定向進(jìn)化的選擇策略定向進(jìn)化中，突變具有隨機(jī)性，但通過 選擇特定方向的選擇特定方向的突變限定了進(jìn)化趨勢突變限定了進(jìn)化趨勢 ，加之控制實(shí)驗條件，限定突變種類， 降低突變率，縮小突變庫的容量，這不僅減少了工作量，更重要的是加快了酶在某一方向的進(jìn)化速度。通常 ,篩選方法必須靈敏篩選方法必須靈敏 ,至少與目的性質(zhì)相關(guān)至少與目的性質(zhì)相關(guān) 。另有一些其他的篩選方法，如加入能產(chǎn)生可見光信號的底物或利用綠色熒光蛋白的熒光性質(zhì)等。高通量的篩選體系酶 性 質(zhì) 突變方法枯草桿菌蛋白酶 E 有機(jī)相活性 /穩(wěn)定性 易錯 PCRβ內(nèi)酰胺酶 總活力 /底物專一性 DNA改組枯草桿菌蛋白酶 BPN′ 穩(wěn)定性 盒式誘變對硝基苯酯酶 底物專一性 /有機(jī)相活性 易錯 PCR/DNA改組 胸腺嘧啶核苷激酶 底物專一性 盒式誘變β半乳糖苷酶 底物專一性 DNA改組綠色熒光蛋白 熒光 DNA改組核酶 底物專一性 易錯 PCR/DNA改組天冬氨酸酶 活性與穩(wěn)定性 隨機(jī) /定位誘變藥物和疫苗 活性 /專一性 /最佳表達(dá) DNA改組酶的體外定向進(jìn)化應(yīng)用實(shí)例酶的體外定向進(jìn)化應(yīng)用實(shí)例回本章目
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