生化制药工艺 第2单元 酶的修饰 酶的修饰.pptx

生化制药工艺项目三 酶工程制药目录01酶的性质概述02酶分子的修饰03固定化酶及其应用04酶的非水相催化与生物转化02酶分子的修饰Part2 酶分子的修饰一、酶分子修饰的必要性和可行性1、酶分子修饰的概念采用各种方法使酶分子结构发生改变，从而改变酶的某些特性和功能的过程2、为什么要对酶分子修饰—天然酶修饰的必要性→提高应用范围稳定性差：对热、酸碱、有机溶剂不稳定半衰期短活性不高：对于工业化应用来说一般不高抗原性：医用时3、酶分子修饰的可行性结构→功能，结构改变→功能改变Part2 酶分子的修饰二、酶分子修饰的主要方法1、金属离子置换法对于辅助因子是金属离子的酶，可通过改变酶分子中所含的金属离子的种类，使酶的特性和功能发生改变Part2 酶分子的修饰二、酶分子修饰的主要方法2、大分子结合修饰法水溶性大分子与酶结合，使酶的空间结构发生变化，从而改变酶的特性和功能常用的水溶性大分子：右旋糖苷、PEG、肝素、蔗糖聚合物大分子结合后酶的特性：酶活力提高：空间结构改变，形成更准确的催化部位稳定性增强：在酶周围形成保护层，稳定酶构象降低或消除抗原性 案例讨论：SOD t1/2 普通SOD 6 min 右旋糖苷SOD 7 h 高分子聚会蔗糖 24 h PEG SOD 35 hPart2 酶分子的修饰二、酶分子修饰的主要方法3、肽链的有限水解法水解可能出现三种结果破坏酶的活性部---酶失活 ×保持活性部位结构基本完整---酶活力保持或损失不大 √肽链部分水解后，更有利于底物结合，形成准确的催化部位---活力提高 √√使用专一性较强的蛋白酶做修饰剂，有利于准确切割 案例分析：胰蛋白酶原→胰蛋白酶→活力提高Part2 酶分子的修饰二、酶分子修饰的主要方法4、酶蛋白侧链基团修饰采用小分子物质修饰侧链基团，不同的侧链基团采用不同的修饰剂-NH2修饰-COOH修饰-胍基修饰-SH修饰-酚基修饰-分子内交联Part2 酶分子的修饰二、酶分子修饰的主要方法5、物理修饰通过各种物理方法，使酶分子的空间构象发生改变，从而改变酶的特性和功能组成与基因不变，只改变次级键方法：处理酶→变性→复性Part2 酶分子的修饰二、酶分子修饰的主要方法6、氨基酸置换---蛋白质工程通过改造与蛋白质相对应的基因中的碱基类型或排列顺序，或设计合成新的基因，并将其克隆至寄主细胞中，通过基因表达而获得具有新的特性的蛋白质主要步骤：设计蛋白质结构确定突变基因的核苷酸序列获得突变基因产生新蛋白质Part2 酶分子的修饰三、酶分子修饰的应用1、生物技术领域应用改变最适pH值改变底物专一性提高活力提高对酸碱、热、有机溶剂的耐受性2、医药上的应用解除免疫原性和抗原性提高稳定性延长半衰期3、科学研究结构~功能