酶工程制药案例分析.ppt

⒈酶的化学修饰的目的和意义 可人为地改变天然酶的一些性质，创造其所不具备的某些优良特性，甚至创造出心得活性等。 ⒉常用的化学修饰剂 ⑴对化学修饰剂的要求； ⑵常用的化学修饰剂 ⒊化学修饰的措施 ⑴修饰酶的功能基团；小分子化合物氨基葡萄糖等。 ⑵酶分子内或分子间进行交联 双功能基团试剂。 ⑶修饰酶的辅因子。 ⑷酶与高分子化和物相结合。 ⒋修饰酶的特性 ⑴热稳定性提高； ⑵抗各类失活因子能力提高； ⑶抗原性消除； ⑷体内半衰期延长； ⑸最适改变； ⑹酶学性质变化； ⑺对组织分布能力改变。 固定化细胞法生产6-氨基青霉烷酸技术路线 E.Coli 斜面 细胞 固定化细胞 青霉素G 转化液 滤液 6-APA 粗品 培养 固定 转化 过滤 抽提 ⒌ 酶的化学修饰的应用及前景 化学修饰法是研究酶一级结构与活力关系的主要方法之一，近年来发展了一些新的研究技术： 过度态类似物技术； 自杀性底物技术； 基因定位突变技术； 计算机模拟技术等。 化学修饰可以改变天然酶各种活性,扩大酶的应用范围。化学修饰法是改造酶分子的有效方法,而且已有了一定的规律性和普遍性,具有广泛的应用前景。 青霉素酰化酶转化流程图 第五节 酶工程在制药工业中的应用 酶促反应的专一性强,反应条件温和。 酶工程优点：工艺简单、效率高、生产成本低、环境污染小、产品收率高、纯度好。 第六节 酶工程是生物技术的重要组成部分 酶工程与发酵工程、基因工程和细胞工程具有密切的联系，相互依存，相互促进，构成完整的生物技术。（图1-1） 常规菌（或常规细胞株） 改造物种 生物工程（学） 工程菌（或工程细胞株） 商品生产 大量生产： 经济效益、社会效益、生态效益 基因工程、细胞工程 发酵工程、酶工程、生物反应器工程 图1-1 酶工程与发酵工程、基因工程和细胞工程的关系 基因工程 发酵工程 酶工程 酶 细胞工程 酶 细 胞 菌体细胞 固定化菌体细胞 转基因动物 转基因植物 酶和酶工程研究的重要意义 酶工程是酶学基本原理与化学工程相结合而形成的一门新兴的技术科学。研究酶制剂大规模生产及应用所涉及的理论与技术方法。 酶和酶工程研究有助于阐明生命的本质和活动规律；为催化剂设计，药物设计及疾病诊断治疗提供依据和新思路；蛋白质和核酸一级结构测定和基因工程研究中的重要工具；运用酶技术生产有重要价值的产品；运用酶技术改进生产工艺，提高产品质量和产率，降低生产成本；酶技术应用于疾病诊断治疗和环境保护等。 已发现的酶有3000多种，数千种酶被鉴定，数百种酶的一级结构被测定；每年都有新酶被发现，每年都有不少酶的一级结构被测定。 一部分酶的高级结构已经被测定，但绝大多数酶的高级结构仍没有确定。X-射线晶体结构分析仍然是十分有效的方法；近年来，二维核磁共振技术的应用越来越广泛，可用于测定溶液中酶分子的构象及其变化过程。 近年来，发现生物体中的一些RNA具有催化作用，具有酶的类似性质，可以切割特异性RNA序列。这一重大发现对于生命的起源和生物进化研究；对于病毒和肿瘤的治疗将具有深远意义。 酶活性中心结构及其催化机理的研究是酶学研究中最核心的问题。 应用X-射线晶体结构分析技术研究酶-底物（底物类似物）复合物结构，可以确定酶活性部位结构以及酶分子与底物分子的