酵素在生物技术应用.pdfVIP

酵素之生物技術應用 Enzyme Biotechnology ●0 酵素應用之基礎知識 ●1 醫療農產及工業酵素 ●2 分子生物學之應用 ●3 酵素固定化相關科技 ■ 為何使用酵素？ 酵素的功能具有以下特點： a. 酵素催化加速反應 Catalysis 放大 b. 酵素反應有專一性 Specificity 準確 c. 酵素功能可被調控 Regulation 控制 + A B C X E - Y Z 2 ■ 目標材料之選擇： ●何種生物來源？ 動物、植物、微生物 ●何種組織？ 根莖葉花果或組織培養 ●何種胞器？ 細胞核、液泡、葉綠体 ●胞內或胞外酵素？ 有關酵素的穩定性 ●水溶性或脂溶性？ 影響抽取策略的設計 3 ■ 如何獲得酵素？ a. 純化酵素 Purify it b. 基因表現 Express it c. 設計酵素 Design it Mutagenesis Catalytic antibody Artificial enzyme X Y x Z 4 ■ 如何製備大量酵素？ a. 實驗室規模 Lab scale 1. 細胞培養 b. 中間規模 Pilot scale 2. 分離純化 c. 工業規模 Large scale 5 Obester Winery, Half Moon Bay, CA 1 醫療農產及工業酵素 ●1.1 酵素學的醫檢應用 ●1.2 酵素在農產食品的應用 ●1.3 酵素的工業應用 6 ■ 生物技術工業的重要酵素分布： Textile Beta-Lactamases Dairy Other Acylases/ Lipases Starch Steroid Enzymes Glucose Isomerase Hydantoinase/ Carbamoylase Thermolysin/ Peptidase Detergent Other 大多為水解酵素 7 3 酵素固定化相關科技 ●3.1 固定化酵素及應用 ●3.2 酵素免疫分析法 ●3.3 蛋白質晶片 2 E 8 3.1 酵素固定化之目的： 酵素經過固定後，衍生出來的優點： a. 若有必要可回收固定化的酵素 b. 固定化可增加酵素的穩定性 c. 固定化酵素與產物分離較方便 d. 固定化酵素可模擬細胞膜環境 e. 固定化可設計成各種操作形態 9 ■ 酵素固定化的方法： 酵素可用共價或非共價的方法固定之： a. 吸附adsorption b. 共價結合covalent linkage c. 基質包埋matrix entrapment d. 囊包裝填encapsulation 10 ■ 固定化酵素的例子： 醱酵反應器 細胞固定化 以藻酸鈣包埋酵素 牛頓 1985 no. 23 p.106 牛頓 1985 no. 25 p.95 11 酵素電極可方便快速偵測各種物質 酵素電極膜 牛頓 1985 no. 23 p.108 12 3.3 蛋白質晶片： 蛋白質晶片的原理與免疫轉印完全相同 … a. 利用蛋白質與分子間的專一性結合 b. 通常把蛋白質固定在玻片或尼龍膜 c. 以微小化增加測試數目可達高產能 d. 靈敏而方便的檢測系統是關鍵操作 13 奈米磁性球檢測平台 磁性球 病毒 奈米標幟 Incubation Magnetic Plate 14