第一章-生物分离工程概览.pptVIP

* * * * * * * * β－折叠 β－sheet 也是一种重复性的结构,可分为平行式和反平行式两种类型，它们是通过肽链间或肽段间的氢键维系。可以把它们想象为由折叠的条状纸片侧向并排而成,每条纸片可看成是一条肽链, 称为β折叠股或β股 β－strand ,肽主链沿纸条形成锯齿状,处于最伸展的构象,氢键主要在股间而不是股内。α－碳原子位于折叠线上,由于其四面体性质,连续的酰氨平面排列成折叠形式。需要注意的是在折叠片上的侧链都垂直于折叠片的平面,并交替的从平面上下二侧伸出。平行折叠片比反平行折叠片更规则且一般是大结构而反平行折叠片可以少到仅由两个β股组成。 * * * * 具有四级结构的蛋白质复合物通常可以根据其亚基数目来描述，如含两个亚基称为二聚体，三个则为三聚体，以此类推（只有一个蛋白质多肽链的称为单体）。通常情况下，细胞中的蛋白质复合物很少超过八聚体。但也有一些例外，如蛋白酶体（28聚体）、外切体、剪接体等，这些具有多个亚基的蛋白质在细胞中往往可以形成分子机器以完成某一特定的复杂生物学过程；病毒衣壳甚至可以为60聚体。 * * * * T： target X：impurity * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 也称生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。随着基因组计划的成功，在系统生物学的基础上发展了合成生物学与系统生物工程学，开发生物资源，涉及农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术，乃至空间生物技术等领域，将在21世纪开发细胞制药厂、细胞计算机、生物太阳能技术等发挥关键作用。 生物技术产品：是利用基因工程，细胞工程，克隆技术，单倍体育种，多倍体育种，诱变育种，杂交育种来生产出的物种叫生物产品 * * * * * * * * * * * * 3 避免相同原理的分离技术多次重复出现 比喻，分子筛和超滤技术按分子量大小分离，重复应用两次以上，意义就不大了。 4 尽量减少新化合物进入待分离的溶液。 A 、引起新的化学污染；B 、蛋白质的变性失活 ? 5 合理的分离步骤次序。 原则是：先低选择性，后高选择性；先高通量，后低通量；先粗分，后精分；先低成本，后高成本。 对环境的考虑 1）废水 A、除菌过滤和灭菌处理； B、符合BOD的要求； 2）废料 A、灭菌处理； B、综合利用：动物饲料、饲料添加剂，有机肥料； 3）废气 A、除菌过滤和灭菌处理； B、废气（有机溶剂）回收； 4）溶剂的回收 A、减少环境排放，减少污染； B、循环利用，减低成本 ； Bi os ep ar at io n 大小 、形状 、电荷 、电荷分布、等电点 、疏水 性 、溶解度 、密度、配合体结合能力、金属结合 能力、可逆性缔合、翻译后修饰 、特异性序列或 结构 、基因工程构建的纯化标记、非寻常性质 蛋白质分离的依据 用作分离和纯化依据的蛋白质性质 47 Bi os ep ar at io n 蛋白质性质 a. 大小：多数蛋白质的分子量在10-1500 kDa b. 形状：蛋白质的形状有近似球形的，也有不对称的 c. 电荷：蛋白质的净电荷取决于氨基酸残基所带正负 电荷的总和 d. 等电点：蛋白质的等电点一般在4.0-10.0之间 e. 电荷分布：蛋白质表面的电荷分布可以是均匀的， 也可能成簇地分布 48 Bi os ep ar at io n 蛋白质性质 f. 疏水性：蛋白质表面存在少数疏水性残基 g. 溶解度：可变因素包括pH、离子强度、离子性质、 温度和溶剂的极性 h. 密度：多数蛋白质的密度在1.3-1.4 g/cm3 i. 配合体结合能力：许多酶可与底物、效应分子、辅 助因子和 DNA 模板结合 j. 金属结合能力：特定地金属离子，如Cu2+、Zn2+、 Ca2+、Co2+、Fe2+、Ni2+等 49 Bi os ep ar at io n 蛋白质性质 k. 翻译后修饰：许多蛋白质在合成后还要通过加入糖 基、酰基、磷酸基团或其他基团进行 修饰 l. 特异性序列或结构：氨基酸残基在蛋白质表面上的 精确几何表象可以作为分离方法的基础 m. 基因工程构建的纯化标记：通过基因工程在被表达 蛋白的氨基端或羧基端加入特定的氨基 酸序列 n. 非寻常性质：如热稳定性、抗蛋白酶解特性 50 Bi os ep ar at io n 蛋白质结构和特性 组成蛋白质的主要氨基酸有： 20种 L-型α-氨基酸 51 Bi os ep ar at io n 蛋白质结