酶的化学修饰 前理论后例子
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第三章酶的化学修饰第一节酶的分子修饰一、酶的化学修饰原因1、稳定性2、酶反应的最适条件3、酶的专一性4、米式常数过大5、临床应用的特殊要求6、酶种类的限制改变酶特性有两种主要的方法:1)通过分子修饰的方法来改变已分离出来的天然酶的活性。
2)通过基因工程方法改变编码酶分子的基因而达到改造酶的目的。
二、酶分子修饰通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分子修饰。
即在体外将酶分子通过人工的方法与一些化学基团(物质),特别是具有生物相容性的物质,进行共价连接,从而改变酶的结构和性质。
三、酶分子修饰的意义⏹提高酶的活力⏹增强酶的稳定性⏹降低或消除酶的抗原性⏹研究和了解酶分子中主链、侧链、组成单位、金属离子和各种物理因素对酶分子空间构象的影响化学修饰效果举例用纤维蛋白的专一性单克隆抗体修饰尿激酶,使其溶血栓性提高了100倍。
用乙醛酸修饰胰凝乳蛋白酶的表面氨基,形成亲水性的α-NHCH2COOH后,该酶对60℃热处理的稳定性增高了1000倍。
超氧化物歧化酶(SOD)、L-谷氨酰胺酶、L-天门冬酰胺酶、尿酸酶等用PEG(聚乙二醇)修饰后,完全消除了酶的抗原性和免疫原性,减慢了它们在动物血液循环中被清除的速度,酶的活力可以保存15%-45%。
四、酶化学修饰的基本原理1、如何增强酶天然构象的稳定性与耐热性修饰剂分子存在多个反应基团,可与酶形成多点交联。
使酶的天然构象产生“刚性”结构。
2、如何保护酶活性部位与抗抑制剂大分子修饰剂与酶结合后,产生的空间障碍或静电斥力阻挡抑制剂,“遮盖”了酶的活性部位。
3、如何维持酶功能结构的完整性与抗蛋白水解酶酶化学修饰后通过两种途径抗蛋白水解酶:A 大分子修饰剂产生空间障碍阻挡蛋白水解酶接近酶分子。
“遮盖”酶分子上敏感键免遭破坏。
B 酶分子上许多敏感基团交联上修饰剂后,减少了受蛋白水解酶破坏的可能性。
4、如何消除酶的抗原性酶蛋白氨基酸组成的抗原决定簇,与修饰剂形成了共价键。
第五章酶分子的化学修饰主要内容:●酶的活性中心●酶化学修饰的目的●酶化学修饰的原理●酶化学修饰的设计●酶化学修饰的应用第一节酶的活性中心(active site)一、活性中心的概念P12酶的必需基团(essential group): 与酶活性有关的基团酶的活性中心(active center): 由必需基团构成的与酶催化活性有关的特定区域.酶的必需集团在一级结构上并不互相毗邻,往往分散在氨基酸系列中,甚至分布在不同肽链上。
当肽链盘曲、折叠形成空间结构时,互相隔离的必需基团彼此靠近,集中在酶分子表面而形成具有三维结构的特定区域。
该区域能与底物结合并发挥催化作用,故称酶的活性中心(active center)活性部位(active site)。
对于结合酶来说,辅酶或辅基参与酶活性中心的组成。
活性中心的重要化学基团——7种氨基酸出现的频率最高:Lys、Asp、Glu、Cys、His、Tyr和Ser(兰天果拌猪肉丝)。
某些功能基团(氨基、羧基、巯基、羟基和咪唑基)是酶的必需基团。
图释左图:丝氨酸的羟基、半胱氨酸的巯基、组氨酸的咪唑基右图:天冬氨酸和谷氨酸的羧基、赖氨酸的氨基、酪氨酸和丝氨酸的羟基。
二、活性中心的共性P12(1)活性部位只占酶分子很小的一部分(1-2%)。
(2)活性部位是一个三维实体(entity)(3)活性中心位于酶分子表面的疏水性裂缝中。
(4)活性中心构象不是固定不变的(诱导契合)(5)酶与底物通过盐键、氢键、范德华力和疏水作用等次级键结合。
1.The active site takes up a relatively small part of the total volume of an enzyme.左图:肌球蛋白模型。
只显示出α-碳原子,红的为血红素,绿的是两种关键的组氨酸残基。
右图:来自胞质热激蛋白的ATP酶片段的结构图。
ADP(红的)位于两个结构域(黄和蓝的)之间的裂缝中。
酶的化学修饰名词解释是什么酶是生物体内一类催化剂。
它们是由蛋白质组成的,能够加速生物化学反应的速度,但反应本身不会被改变。
酶的活性与其分子结构密切相关,而化学修饰则是指通过改变酶的分子结构来调节其活性或功能的方法。
在这篇文章中,我们将探讨酶的化学修饰的概念、方法和应用。
一、酶的化学修饰是什么?酶的化学修饰是指通过引入化学基团或小分子到酶的分子结构上,从而改变酶的活性、稳定性或选择性的过程。
化学修饰可以发生在酶的氨基酸残基上,如蛋白质N-或C-端基团,也可以直接作用于酶的辅助因子上。
这些修饰可以是酶天然产生的,也可以是人工合成的,用于改善特定酶的性质或开发新的催化功能。
二、常见的化学修饰方法1. 脱氨基修饰:通过酶的氨基酸残基上的脱氨酶催化作用,去除酶中的氨基基团(如酰胺基、酮基等),从而改变酶的电荷分布和立体结构,进而调节酶的催化活性。
例如,氨基酸的去乙酰化可以通过脱乙酰化酶来实现。
2. 硫醇修饰:利用巯基(-SH)在酶分子中的反应活性,可通过脱氧剂(如巯基还原酶)的作用,降低或增加酶中硫醇含量,从而改变酶的三维结构和活性。
硫醇修饰还可以通过反应性硫醇试剂与酶中的巯基反应,如巯基化合物或含硫醇的小分子,来调节酶的性质。
3. 糖基化修饰:通过酶的氨基酸残基与糖分子发生酯键或糖苷键的形成,将糖基连接到酶分子上,从而改变酶的电荷分布和溶解度,以及与其他分子的相互作用。
糖基化修饰常见于糖基转移酶催化的反应过程中,如糖基转移酶可将糖基转移至酶分子的特定氨基酸残基上。
4. 磷酸化修饰:磷酸添加到酶的氨基酸残基上,通过调节酶的电荷分布和构象来改变酶的活性和功能。
磷酸化修饰对于调控细胞信号传导和调控酶的催化活性具有重要作用。
它可以通过激酶催化磷酸化反应,或者通过磷酸酯酶催化去磷酸化反应,来实现。
三、酶的化学修饰的应用1. 工业应用:通过化学修饰可以改善酶的催化效率、稳定性和选择性,从而提高酶在工业上的应用价值。
酶的化学修饰特点及名词解释酶的化学修饰特点及名词解释酶化学修饰的目的在于人为地改变天然酶的一些性质,创造天然酶所不具备的某些优良特性甚至创造出新的活性,来扩大酶的应用领域,促进生物技术的发展。
下面是店铺给大家整理的酶的化学修饰特点,希望能帮到大家!酶的化学修饰特点(1)绝大多数酶化学修饰的酶都具有无活性(或低活性)与有活性(或高活性)两种形式。
它们之间的互变反应,正逆两向都有共价变化,由不同的酶进行催化,而催化这互变反应的酶又受机体调节物质(如激素)的控制。
(2)存在瀑布式效应。
由于酶化学修饰是酶所催化的反应,故有瀑布式(逐级放大)效应。
少量的调节因素就可通过加速这种酶促反应,使大量的另一种酶发生化学修饰星恒教育搜集整理。
因此,这类反应的催化效率常较变构调节为高。
(3)磷酸化与脱磷酸是常见的酶化学修饰反应。
一分子亚基发生磷酸化常需消耗一分子ATP,这与合成酶蛋白所消耗的ATP相比,显然是少得多;同时酶化学修饰又有放大效应,因此,这种调节方式更为经济有效。
(4)此种调节同变构调节一样,可以按着生理的需要来进行。
在前述的肌肉糖元磷酸化酶的`化学修饰过程中,若细胞要减弱或停止糖元分解,则磷酸化酶a在磷酸化酶a磷酸酶的催化下即水解脱去磷酸基而转变成无活性的磷酸化酶b,从而减弱或停止了糖元的分解。
酶的化学修饰名词解释简介酶化学修饰是应用化学方法对酶分子施行种种“手术”,通过主链的“切割”、“剪接”和侧链基团的“化学修饰”对酶蛋白进行分子改造,以改变其理化性质及生物活性的技术。
目的在于人为地改变天然酶的一些性质,创造天然酶所不具备的某些优良特性甚至创造出新的活性,来扩大酶的应用领域,促进生物技术的发展。
通过主链的“切割”、“剪接”和侧链基团的“化学修饰”对酶蛋白进行分子改造,以改变其理化性质及生物活性,这种应用化学方法对酶分子施行种种“手术”的技术,称为酶分子的化学修饰。
自然界本身就存在着酶分子改造修饰过程,如酶源激活、可逆共价调节等,这是自然界赋予酶分子的特异功能,提高酶活力的措施。