讲酶的分子修饰.pptVIP

第五讲 酶分子修饰;第五讲 酶分子修饰;第五讲 酶分子修饰;分析酶在工业生产中应用受到极大限制的原因？;酶的应用受到了很大限制促使科研工作者必须不断地开展新的研究，用化学或分子生物学方法对酶分子进行改造，以满足各种反应条件对酶的需求，克服天然酶的缺陷。 随着各个学科及相关技术的发展，特别对酶结构与功能的深入了解、基因工程及固定化技术的普及，酶的分子改造工程进入实用阶段。 总体来说酶的分子工程分两部分： ★分子生物学水平：即用基因工程方法对DNA进行分子改造，以获得化学结构更合理的酶蛋白； ★对天然酶分子进行改造：包括酶一级结构中氨基酸置换、肽链切割、氨基酸侧链修饰等。;5.1、酶分子修饰的定义及其意义;讨论:自然界中存在酶分子改造修饰吗？;2、酶分子修饰的意义;3、酶分子修饰的基本要求和条件;5.2、酶分子的修饰方法 ;一、影响酶分子化学修饰的主要因素;1、影响酶蛋白功能基团的反应性因素;①微区的极性;②基团间的氢键作用;③静电效应;④位阻效应;★旋转自由度;2、影响修饰剂反应性的因素;①选择吸附;②静电相互作用;③位阻因素;④催化因素;3、修饰反应专一性的控制;(1)试剂的选择;;(2)反应条件的选择;(3)反应的专一性;反应的专一性;反应的专一性;4、修饰程度和修饰部位的测定;二、酶分子的化学修饰;1、金属离子置换修饰;酶的金属离子置换修饰;★金属离子置换修饰的过程：;2、大分子结合修饰;一、非共价修饰;二、共价修饰;★聚乙二醇;★大分子共价修饰过程：;3、氨基酸残基侧链基团的化学修饰;★氨基酸残基：;★催化活性/非催化活性基团的修饰;讨论：酶的修饰反应的主要类型?;(1) 酰化反应;(2) 烷基化反应;(3)氧化和还原反应;(4) 芳香环取代反应;①羧基的化学修饰反应：;②氨基的化学修饰反应：;③巯基的化学修饰反应：;④咪唑基的化学修饰反应：;⑤胍基的化学修饰反应：;⑥色氨酸吲哚基的化学修饰反应：;⑦酚羟基的化学修饰反应：;(4) 酶蛋白主链修饰(肽链有限水解修饰);b、胰蛋白酶原（trypsinogen）的激活 ;c、胰凝乳蛋白酶原（chymotrypsinogen）的激活 ;氨基酸或核苷酸的置换修饰可以采用化学修饰方法. 例如，Bender等成功地利用化学修饰法将枯草杆菌蛋白酶活性中心的丝氨酸转换为半胱氨酸，修饰后该酶失去对蛋白质和多肽的水解能力，却出现了催化硝基苯酯等底物水解的活性。但是化学修饰法难度大，成本高，专一性差，而且要对酶分子逐个进行修饰，操作复杂，难以工业化生产。 现在常用的氨基酸置换修饰的方法是定点突变技术。定点突变（site directed mutagenesis）是20世纪80年代发展起来的一种基因操作技术。是指在DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得突变基因的操作技术，是蛋白质工程（Protein Engineering）和酶分子组成单位置换修饰中常用的技术。定点突变技术，为氨基酸或核苷酸的置换修饰提供了先进、可靠、行之有效的手段。; ;4.4 酶修饰后的性质变化;4.5 酶的定向进化;酶的合理设计;体外定向进化的意义:;定向进化的原理;DNA改组和外显子改组;DNA改组原理;定向进化的选择策略;酶;简答题： 1、简要说明酶分子修饰的意义何在？ 2、酶分子修饰的方法有哪些？ 3、分析影响酶分子化学修饰的主要因素有哪些？