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快速测定水解酶活性的新方法研究(3)

时间:2017-05-06 09:46来源:毕业论文
1.2.2 生物催化剂的来源 目前, 少数生物催化剂是从动物肝脏[3]或植物[4]中提取的, 多数来自于微生物细胞。除真核生物[5]和单细胞酵母(如从南极假丝酵母中


1.2.2 生物催化剂的来源
目前, 少数生物催化剂是从动物肝脏[3]或植物[4]中提取的, 多数来自于微生物细胞。除真核生物[5]和单细胞酵母(如从南极假丝酵母中得到了高效脂肪CalB[6]) 外, 原核微生物是生物催化剂的主要来源。由于原核微生物( 细菌和古生菌) 是地球上出现最早和数量最多的生命形态[7],经历了漫长的演变后, 许多微生物为适应恶劣环境而具有了非常高的耐受性, 从而可从中得到大量高性能的生物催化剂。现在, 虽然微生物培养也有其局限性, 如很多生物体用当前技术还无法进行培养[8, 9], 但通过微生物培养来获得生物催化剂仍是最普通和最有效的方法。这是因为微生物培养能加速生物体的新陈代谢而增加其数量, 为以后的高通量筛选提供了有利条件。
目前, 一般可通过两条途径获得具有新功能和特性的酶: 一是改造现有已知酶; 二是从大量未知的生物种系中寻找。定点突变技术主要用于对现有酶的改造。多源基因体技术是指直接从大量野生微生物中获取生物体, 对其进行克隆并重组,以表达染色体DNA, 应用范围更广[10]。
1.2.3 生物催化剂的筛选
环境样品是指生物圈中的所有动物、植物和微生物,它们是全部生物催化剂的直接来源。
动物酶源一般指高等动物的器官、组织(如肝脏,肾脏和血液等),或低等动物个体。动物源筛选生物催化剂的原则是:根据目标反应的特性,寻找生理活动过程中发生相类似反应的器官组织,从中提取和筛选目标酶。对于昆虫之类的低等动物,可从其整体中提取相关酶或以其提取混合物直接作为催化剂。植物酶源一般指植物的叶、花、种子等,其筛选原则和方法与动物源筛选基本相同。现对于动、植物为酶源的生物催化剂的开发研究主要集中于利用基因工程手段,从动、植物中克隆相应酶编码基因,在高效的宿主微生物中进行表达,从而可以稳定地获得生物催化剂。
生物催化剂的最主要来源是微生物,约占整个生物催化剂来源的80%以上。微生物是世界上种类最多,分布最广的生物种群,它的多样性保证了微生物源生物催化剂的多样性。微生物源生物催化剂的筛选,无论是酶还是细胞,关键在于对能产生所需要酶的微生物菌株进行筛选。
1.2.4 常用生物催化剂—酶
酶催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体,能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。酶催化作用实质是降低化学反应活化能
(1) 酶的特点
高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快;
专一性:一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽;
多样性:酶的种类和多,大约有4000多种;
温和性:指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的;
活性可调节性:包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等;
相关性:有些酶的催化性与辅因子有关;
易变性:由于大多数酶是蛋白质(少数是RNA),因而会被高温、强酸、强碱等破坏。
(2) 酶的分类
根据酶所催化的反应性质的不同,将酶分成优尔大类:
氧化还原酶类:促进底物进行氧化还原反应的酶类,包括转移电子、氢的反应和分子氧参加的反应。常见的例子有脱氢酶、氧化酶、还原酶、过氧化物酶等。
转移酶类:催化底物之间进行某些基团(如乙酰基、甲基、氨基、磷酸基等)的转移或交换的酶类。例如,甲基转移酶、氨基转移酶、乙酰转移酶、转硫酶、激酶和多聚酶等。 快速测定水解酶活性的新方法研究(3):http://www.youerw.com/yixue/lunwen_6417.html
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