第四章酶法解析
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第四章酶分子修饰与应用1 酶分子修饰(Modification of Enzyme Molecule):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过程。
2 酶分子修饰的意义?(1)提高酶的活力;(2)增强酶的稳定性;(3)降低或消除酶的抗原性;(4)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,进一步探讨酶分子的结构与功能之间的关系。
第一节酶分子的主链修饰1 酶分子的主链修饰:利用酶分子主链(肽链或核苷酸链)的切断和连接,使酶分子的化学结构及其空间结构发生某些改变,从而改变酶的特性和功能的方法。
2 酶分子主链修饰的意义?(1)可提高酶的活力;(2)可降低或消除酶的抗原性;(3)可预测酶活性中心在主链上的位置,从而了解主链的不同位置对酶的催化功能的贡献。
(一)主链的切断修饰①主链断裂后,引起酶活性中心的破坏,酶的催化功能丧失(用于探测酶活性中心的位置)。
②主链断裂后,酶活性中心的空间构象维持不变,酶的催化功能也可以保持不变或损失不多,但是抗原性有发生改变。
这样可以提高药用酶的使用价值。
③主链断裂有利于酶活性中心的形成,则可使酶分子显示其催化功能或使酶活力提高。
(二)主链的连接修饰将两种或者两种以上的酶通过主链连接在一起,形成一个酶分子具有两种或者多种催化活性的修饰方法称为酶的主链连接修饰。
在一个酶分子上具有两种或多种催化活性的酶称为多酶融合体。
通过基因融合技术将两种或两种以上的酶的基因融合在一起形成融合基因,再经过克隆和表达,有可能获得各种多酶融合体。
第二节酶的侧链基团修饰采用一定的方法使酶的侧链基团发生改变,从而改变酶分子的特性和功能的修饰方法称为侧链基团修饰。
酶的侧链基团的意义:(1)可以研究各种基团在酶分子中的作用,并可以用于研究酶的活性中心中的必需基团。
如果某基团修饰后不引起酶活力的显著变化,则可以认为此基团属于非必需基团;如果某基团修饰后使酶活力显著降低或丧失,则此基团很可能是酶催化的必需基团。
⽣物化学第四章酶第四章酶酶是⼀类具有⾼效率、⾼度专⼀性、活性可调节的⾼分⼦⽣物催化剂。
1957巴斯德提出酒精发酵是酵母细胞活动的结果。
1 分⼦Glc→2分⼦⼄醇+2分⼦CO2 从Glc开始,经过12种酶催化,12步反应,⽣成⼄醇。
1897 Buchner兄弟证明发酵与细胞的活动⽆关,不含细胞的酵母汁也能进⾏⼄醇发酵。
1913 Michaelis和Menten提出⽶⽒学说—酶促动⼒学原理。
1926 Sumner⾸次从⼑⾖中提出脲酶结晶,并证明具有蛋⽩质性质。
1969 化学合成核糖核酸酶。
1967-1970 从E.coli中发现第I、第II类限制性核酸内切酶。
1986 Cech发现四膜⾍细胞⼤核期间26S rRNA前体具有⾃我剪接功能。
ribozyme ,deoxyribozymeE.coRI5’——GAA TTC——3’3’——CTTAAG——5’限制作⽤修饰作⽤5’——GAATTC——3’5’——GAATTC——3’3’——CTTAAG——5’ 3’——CTTAAG——5’第⼀节酶学概论⼀、酶的⽣物学意义⼤肠杆菌⽣命周期20分钟,⽣物体内化学反应变得容易和迅速进⾏的根本原因是体内普通存在⽣物催化剂—酶。
没有酶,⽣长、发育、运动等等⽣命活动就⽆法继续。
限制性核酸内切酶(限制-修饰)⼆、酶的概念及其作⽤特点1、酶是⼀种⽣物催化剂酶是⼀类具有⾼效率、⾼度专⼀性、活性可调节的⾼分⼦⽣物催化剂。
⽣物催化剂:酶(enzyme),核(糖)酶(ribozyme),脱氧核(糖)酶(deoxyribozyme)2、酶催化反应的特点(1)、催化效率⾼酶催化反应速度是相应的⽆催化反应的108-1020倍,并且⾄少⾼出⾮酶催化反应速度⼏个数量级。
(2)、专⼀性⾼酶对反应的底物和产物都有极⾼的专⼀性,⼏乎没有副反应发⽣。
(3)、反应条件温和(4)、活性可调节根据据⽣物体的需要,许多酶的活性可受多种调节机制的灵活调节,包括:别构调节、酶的共价修饰、酶的合成、活化与降解等。