酶的發(fā)酵工程ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-01-11 20:19本頁(yè)面
【正文】 TritonX－ 100 4. 添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑 第二節(jié) 酶發(fā)酵動(dòng)力學(xué) 一、細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué) 在分批培養(yǎng) (batch culture)過程中，細(xì)胞生長(zhǎng)一般要經(jīng)歷延遲期、指數(shù)生長(zhǎng)期、減速期、靜止期和衰亡期 5個(gè)階段。 分解代謝物阻遏 R LacZ LacY Laca mRNA mRNAZ mRNAY mRNAa 基 因 表達(dá) CAP基因 結(jié)構(gòu)基因 T CAP O CAP結(jié)合部位 RNA聚合酶 T cAMP CAP P 葡萄糖 分解代謝產(chǎn)物 腺苷酸環(huán)化酶 磷酸二酯酶 ATP cAMP 539。 0 2 4 6 8020406080 細(xì)胞濃度(OD)時(shí) 間(h) 這一現(xiàn)象又稱葡萄糖效應(yīng)，產(chǎn)生的原因是由于葡萄糖降解物阻遏了分解乳糖酶系的合成。 分解代謝物阻遏現(xiàn)象： 實(shí)驗(yàn)： 細(xì)菌在含有葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，優(yōu)先利用葡萄糖。 色氨酸操縱子 —— 酶的阻遏 調(diào)節(jié)基因 操縱基因 結(jié)構(gòu)基因 mRNA 酶蛋白 阻遏蛋白不能與操縱基因結(jié)合， 結(jié)構(gòu)基因表達(dá) 調(diào)節(jié)基因 操縱基因 結(jié)構(gòu)基因 輔阻遏物 代謝產(chǎn)物與阻遏蛋白結(jié) 合，使之構(gòu)象發(fā)生變化 與操縱基因結(jié)合，結(jié)構(gòu)基 因不能表達(dá) 酶的誘導(dǎo)和阻遏操縱子模型 操縱基因 啟動(dòng)基因 調(diào)節(jié)基因 結(jié)構(gòu)基因 阻遏蛋白(有活性 ) 阻遏蛋白阻擋操縱基因結(jié)構(gòu)基因不表達(dá) 誘導(dǎo)物 誘導(dǎo)物與阻遏蛋白結(jié)合 ,使阻遏蛋白不能起到阻擋操縱基因的作用 ,結(jié)構(gòu)基因可以表達(dá) 酶蛋白 mRNA 阻遏蛋白不能跟操縱基因結(jié)合 , 結(jié)構(gòu)基因可以表達(dá) 阻遏蛋白 (無活性 ) 酶蛋白 mRNA 代謝產(chǎn)物與阻遏蛋白結(jié)合 ,從而使阻遏蛋白能夠阻擋操縱基因 ,結(jié)構(gòu)基因不表達(dá) 代謝產(chǎn)物 調(diào)控方式 阻遏蛋白 添加物 與操縱基因結(jié)合 阻遏效應(yīng) 舉例 酶的誘導(dǎo) 有活性 － ＋ 不轉(zhuǎn)錄， 繼而不翻譯 誘導(dǎo)物 － 轉(zhuǎn)錄， 繼而翻譯 乳糖操縱子 酶的阻遏 無活性 － 阻遏物 ＋ 不轉(zhuǎn)錄， 繼而不翻譯 色氨酸操縱子 酶合成的誘導(dǎo)與阻遏操縱子模型調(diào)控作用對(duì)比 ? 指細(xì)胞內(nèi)同時(shí)有兩種分解底物（碳源或氮源）存在時(shí)，利用快的那種分解底物會(huì)阻遏利用慢的底物的有關(guān)酶合成的現(xiàn)象。 酶合成阻遏的現(xiàn)象： 實(shí)驗(yàn)： （ 1）大腸桿菌生長(zhǎng)在無機(jī)鹽和葡萄糖的培養(yǎng)基上時(shí)， 檢測(cè)到細(xì)胞內(nèi)有色氨酸合成酶的存在； （ 2）在上述培養(yǎng)基中加入色氨酸，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)色氨酸合成酶的活性降低，直至消失。 實(shí)驗(yàn)： （ 1）大腸桿菌生長(zhǎng)在葡萄糖培養(yǎng)基上時(shí)，細(xì)胞內(nèi)無上述三種酶合成； （ 2）大腸桿菌生長(zhǎng)在乳糖培養(yǎng)基上時(shí)，細(xì)胞內(nèi)有上述三種酶合成； （ 3）表明菌體生物合成的經(jīng)濟(jì)原則： 需要時(shí)才合成 。 (repression) 分解代謝物阻遏 (catabolite repression) 反饋?zhàn)瓒?(feedback repression) （三）酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制 1. 酶合成的誘導(dǎo) 加進(jìn)某種物質(zhì)，使酶生物合成開始或加速進(jìn)行。 (二 ) 酶合成調(diào)節(jié)的類型 (induction) 組成酶：細(xì)胞固有的酶類。 操縱基因（ Operater gene） : 位于啟動(dòng)基因和結(jié)構(gòu)基因之間的一段堿基順序，能特異性地與調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的變構(gòu)蛋白結(jié)合，操縱酶合成的時(shí)機(jī)與速度。 CAP：分解代謝產(chǎn)物基因活化蛋白（ catabolite gene activator protein），又稱環(huán)腺苷酸受體蛋白 (cAMP receptor protein， CRP）。 調(diào)節(jié)基因常位于調(diào)控區(qū)的上游。 意義： 通過阻止酶的過量合成，節(jié)約生物合成的原料和能量。 ,多肽釋放 。 :核蛋白體向 3’ 端移動(dòng)一個(gè)密碼子的 位置 ,空出受位 ,不斷地進(jìn)位、轉(zhuǎn)肽、 移位 ,使肽鏈延長(zhǎng)。 IF1 30S起始復(fù)合物 AUG ACA 5’ 3’ AUG ACA 5’ 3’ UAC UAC AUG ACA 5’ 3’ 小亞基 mRNA 蛋氨酰 tRNA GTP 大亞基 GDP+Pi 受位 給位 蛋 蛋 肽鏈合成的起始階段 肽鏈合成的延伸階段 :氨基酰 tRNA進(jìn)入受位 。 （二）蛋白質(zhì)的生物合成 翻譯 (translation) 酪 5’ 5’ 3’ AUG GUU UAC ACA 酪氨酰 tRNA 反密碼 mRNA 密碼與反密碼的堿基配對(duì) AUG ACA 5’ 蛋 蘇 UGU GUU 3’ 受 位 (A位 ) 給 位 (P位 ) 大亞基 小亞基 蛋白質(zhì)的合成過程 （大腸桿菌） ? 氨基酸的活化 ? 肽鏈合成的起始 ? 肽鏈的延伸 ? 肽鏈合成的終止與釋放 氨基酸的活化與轉(zhuǎn)運(yùn) 反應(yīng)式： AA + tRNA + ATP 氨酰 tRNA合成酶 氨酰 tRNA+AMP+PPi 對(duì)于 ，肽鏈合成時(shí)的第一個(gè)氨基酸都是甲酰甲硫氨酸（ fMet）。 5180。α核 心 酶 （ c o r e e n z y m e ）σ全 酶 （ h o l o e n z y m e ）αββ 39。 3180。 5180。第二章 酶的生物合成與發(fā)酵生產(chǎn) 提取分離法 微生物細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)酶 酶的生產(chǎn)方法 生物合成法 植物細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)酶 化學(xué)合
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