酶分子修飾ppt課件-閱讀頁
2025-01-23 05:36本頁面
【正文】 例如：四膜蟲 26S rRNA前體經(jīng)過自我剪接作用形成成熟的 26S rRNA， 同時(shí)生成由 414個(gè)核苷酸 （ nt） 組成的線性間隔系列 LIVS。 六、氨基酸置換修飾 將酶分子肽鏈上的某一個(gè)氨基酸換成另一個(gè)氨基酸的修飾方法 ， 稱為 氨基酸置換修飾 。 定點(diǎn)突變技術(shù) 定點(diǎn)突變技術(shù) （ site directed mutagenesis）是 20世紀(jì) 80年代發(fā)展起來的一種基因操作技術(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 。 2） 突變基因堿基序列的確定 確定需要置換的堿基及其位置 。 4） 新酶的獲得 將突變的基因進(jìn)行體外的表達(dá) ， 獲得經(jīng)過修飾的新酶 。 增強(qiáng)酶的穩(wěn)定性 例如： T4－溶菌酶分子中的第三位的異亮氨酸 （ Ilu3） 置換成半胱氨酸后 ， 該半胱氨酸 （ Cys3） 可以與第 97位的半胱氨酸 （ Cys97） 形成二硫鍵 ， 修飾后的 T4－溶菌酶 ， 其活力保持不變 ， 但該酶對(duì)熱的穩(wěn)定性卻大大提高 。 七 、 核苷酸置換修飾 將酶分子核苷酸鏈上的某一個(gè)核苷酸換成另一個(gè)核苷酸的修飾方法 ， 稱為 核苷酸置換修飾 。 例如： L－ 19 IVS活性中心由第 22～ 27位的 6個(gè)核苷酸殘基組成 ， 只要將其中的堿基置換一個(gè) ， 就可以使其底物專一性發(fā)生改變 。 八 、 酶分子的物理修飾 通過各種物理方法使酶分子的空間構(gòu)象發(fā)生改變 ，從而改變某些特性和功能的方法稱為酶分子的物理修飾 。 酶分子物理修飾的特點(diǎn)： 不改變酶的組成單位及其基團(tuán) ， 酶分子中的共價(jià)鍵不發(fā)生改變 。 例如：羧肽酶 γ 經(jīng)過高壓處理 ， 底物特異性發(fā)生改變 ， 其水解能力降低 ， 而有利于催化多肽合成反應(yīng)；用高壓方法處理纖維素酶 ， 該酶的最適溫度有所降低 ， 在 30～ 40℃ 的條件下 ， 高壓修飾的纖維素酶比天然酶的活力提高 10％ 。 第三節(jié) 酶分子修飾的應(yīng)用 一 、 在酶學(xué)研究方面的應(yīng)用 酶的活性中心研究 主要研究酶的活性中心的必需基團(tuán) 。 酶的作用機(jī)制研究 通過酶分子的修飾 ， 可以了解各種殘基及其側(cè)鏈基團(tuán)在酶催化過程中的作用 。 增強(qiáng)醫(yī)藥用酶的穩(wěn)定性 例：有抗氧化 、 抗輻射 、 抗衰老的功能的 SOD， 經(jīng)過大分子結(jié)合修飾 ， 形成聚乙二醇－超氧化物歧化酶 （ PEGSOD） ， 其穩(wěn)定性顯著提高 ， 在血漿中的半衰期可以延長(zhǎng) 350倍 。 當(dāng)前的藥物設(shè)計(jì)主要是根據(jù)藥物在生物體內(nèi)可能的作用目標(biāo) （ 特別是酶或受體 ） 進(jìn)行設(shè)計(jì) ， 稱為酶標(biāo)藥物 。 造成高血壓的因素很多 ， 其中之一是通過血管緊張素肽促進(jìn)血管收縮引起的血壓升高 。 因此設(shè)想對(duì) ACE的抑制可以控制血管緊張素肽的釋放從而抑制血壓升高 。 三 、 在工業(yè)方面的應(yīng)用 提高工業(yè)用酶的活力 例：胰蛋白酶用于蛋白水解物 、 蛋白胨 、 多肽 、 氨基酸等的生產(chǎn) 。 增強(qiáng)工業(yè)用酶的穩(wěn)定性 例：胰蛋白酶通過物理修飾 ， 將酶的原有空間構(gòu)象破壞后 ， 再在不同的溫度條件下 ， 使酶重新構(gòu)建新的空間構(gòu)象 。 改變酶的動(dòng)力學(xué)特性 模擬酶 : 由于酶具有極高的催化效率 ， 因此對(duì)酶催化的模擬一直引起極大的注意 。 過去幾十年來 ， 文獻(xiàn)中不斷有高催化效率的模擬酶的報(bào)導(dǎo) ， 其中有一個(gè)人工合成的模擬胰蛋白酶 ， 僅由 29個(gè)氨基酸組成 ， 卻被認(rèn)為有和胰蛋白酶相似的活性 。 但是后人反復(fù)試驗(yàn)都未能重復(fù)這一結(jié)果的論文也發(fā)表在美國科學(xué)院院報(bào)上 ， 日過境遷 ， 這一轟動(dòng)新聞現(xiàn)已逐漸被人忘記了 。 氨基酸置換修飾是采用定點(diǎn)突變技術(shù) ， 將抗體與抗原結(jié)合部位的某個(gè)氨基酸殘基置換成另一個(gè)氨基酸殘基 ， 從而使抗體分子具有催化活性 。 側(cè)鏈修飾是將抗體與抗原結(jié)合部位上的某個(gè)基團(tuán)進(jìn)行修飾 ， 從而使抗體具有催化功能 。 和人工合成的簡(jiǎn)單模擬酶相比 ， 抗體酶主要有以下幾方面的改進(jìn) 。 (2)抗體酶表現(xiàn)一定程度的底物專一性 。 五 、 在核酸類酶人工改造方面的應(yīng)用 采用核苷酸置換修飾 ， 將保守核苷酸以外的某個(gè)或某些核苷酸置換 ， 就可以獲得各種不同的人造核酸類酶 。 1994年 ， Breaker等人通過人工方法 ， 從 PCR得到的大量的隨機(jī)序列的單鏈 DNA分子中篩選獲得了具有催化 RNA水解的單鏈 DNA分子 ， 稱之為脫氧核酸類酶 。 脫氧核酸類酶是具有催化活性的單鏈 DNA分子 。 所以脫氧核酸類酶具有良好的開發(fā)應(yīng)用前景 。 通過側(cè)鏈基團(tuán)修飾，將一部分 2’ － OH去除。 六 、 在有機(jī)介質(zhì)酶催化反應(yīng)中的應(yīng)用 對(duì)酶分子進(jìn)行側(cè)鏈基團(tuán)修飾 ， 使酶分子表面的基團(tuán)增強(qiáng)疏水性 ， 使酶溶解于有機(jī)溶劑 ，均勻地分布于溶劑中 ， 可能提高酶的催化效率和穩(wěn)定性 。 精氨酸、精氨酸酶 能治療血液中的氨轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩囟懦?，?duì)高氨血、肝臟功能障礙等疾病頗有療效。 L－天冬酰氨酶 是酰胺基水解酶。 ⑵也用于霍金森病、淋巴瘤、黑素肉瘤和胰腺
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