酶的生产方法 章.pptxVIP

提取分离法 微生物细胞发酵产酶 酶的生产方法 生物合成法 植物细胞培养产酶 化学合成法 动物细胞培养产酶 ;酶生物合成的调节 调节基因(regulator gene)： 可产生一种组成型调节蛋白(regulatory protein) （一种变构蛋白），通过与效应物(effector) （包括诱导物和辅阻遏物）的特异结合而发生变构作用，从而改变它与操纵基因的结合力。 调节基因常位于调控区的上游。; cAMP-CAP复合物的作用示意图 ;操纵基因（Operater gene）: 位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序，能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合，操纵酶合成的时机与速度。 结构基因（Structural gene）: 决定某一多肽的DNA模板，与酶有各自的对应关系，其中的遗传信息可转录为mRNA，再翻译为蛋白质。;酶合成调节的类型 1.诱导 (induction) 组成酶：细胞固有的酶类。 诱导酶：是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。 2.阻遏 (repression) 分解代谢物阻遏(catabolite repression) 反馈阻遏(feedback repression);酶合成的调节机制1. 酶合成的诱导 加进某种物质，使酶生物合成开始或加速进行。 酶合成诱导的现象： 已知分解利用乳糖的酶有： 半乳糖苷酶； ?-半乳糖苷透过酶；硫代半乳糖苷转乙酰酶。 实验：（1）大肠杆菌生长在葡萄糖培养基上时，细胞内无上述三种酶合成； （2）大肠杆菌生长在乳糖培养基上时，细胞内有上述三种酶合成； （3）表明菌体生物合成的经济原则：需要时才合成。;调节基因;2.末端产物阻遏由某代谢途径末端产物的过量累积引起的阻遏。酶合成阻遏的现象：实验： （1）大肠杆菌生长在无机盐和葡萄糖的培养基上时， 检测到细胞内有色氨酸合成酶的存在； （2）在上述培养基中加入色氨酸，检测发现细胞内色氨酸合成酶的活性降低，直至消失。 （3）表明色氨酸的存在阻止了色氨酸合成酶的合成，体现了菌体生长的经济原则:不需要就不合成。; 色氨酸操纵子——酶的阻遏 ;酶的诱导和阻遏操纵子模型;3.分解代谢物阻遏 指细胞内同时有两种分解底物（碳源或氮源）存在时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶合成的现象。 分解代谢物的阻遏作用，并非由于快速利用的甲碳源本身直接作用的结果，而是通过甲碳源（或氮源等）在其分解过程中所产生的中间代谢物所引起的阻遏作用。 ;分解代谢物阻遏现象： 实验：细菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基上生长，优先利用葡萄糖。待葡萄糖耗尽后才开始利用乳糖，产生了两个对数生长期中间隔开一个生长延滞期的“二次生长现象”(diauxie或biphasic growth）。;基本概念： 经过预先设计，通过人工操作，利用微生物、植物或动物细胞的生命活动，获得所需酶的技术过程，称为酶的生物合成法生产。;Section 1 产酶细胞的选择;用于酶的生产的细胞必须具备几个条件： 酶的产量高 容易培养和管理 产酶稳定性好，不易变异退化，不易被感染 利于酶的分离纯化 安全可靠，无毒性;一、微生物 微生物发酵产酶的优点： 1）微生物种类繁多； 2) 微生物生长周期短，繁育快； 3) 微生物易改造，可通过多种手段育种。;（一）细菌(bacteria) 1) 无芽孢杆菌 大肠杆菌(Escherichia coli) E coli.产生的酶一般都属于胞内酶。;(2) 芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种。单个细胞 0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。;(3) 球菌 微球菌属(Micrococcus)：微球菌属拉丁学名(Micrococcus Cohn,1872) 细胞球形，直径0.5～2.0μm，成对、四联或成簇出现，但不成链。革兰氏阳性。罕见运动，不生芽孢。严格好氧。菌落常有黄或红的色调。 链球菌属(Streptococcus)：链球菌(Streptococcus)是一类球形的革兰氏阳性