酶改性技术研究精选.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科学版) JournalofSouthChina of V01．35No10 第35卷第10期 UniversityTechnology Science October2007 2007年10月 (Natural Edition) 酶改性技术研究 郭 勇 (华南理工大学生物科学与工程学院，广东广州510640) 摘要：酶具有催化效率高、催化专一性强等显著特点，然而，酶的活力和稳定性往往不 能满足应用的要求．为了改进酶的催化特性，笔者及其所在课题组20多年来长期进行酶 分子修饰、酶固定化、酶非水相催化、酶定向进化等酶改性技术的研究，发现通过酶的改 性，可以显著改进酶活力和稳定性．文中对笔者及其所在课题纽在酶改性技术方面的研究 成果和进展作了介绍． 关键词：酶改性；酶分子修饰；酶固定化；酶非水相催化；酶定向进化 中图分类号：Q814 文献标识码：A 随着工业生物技术和酶工程的不断发展，酶的 从而改变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分 应用越来越普遍，酶作为生物催化剂具有催化效率 子修饰”‘23．酶分子修饰是根据酶分子的结构特点 高、催化专一性强、作用条件温和等显著特点，但是 和催化特性，通过合理设计对酶进行改造，获得具有 在酶的应用中，也发现酶存在活力不够高、稳定性较 新的催化特性的酶．研究结果表明，通过酶分子修 差等弱点，未能满足应用的要求． 饰．可以提高酶活力，增加酶的稳定性，改变酶的底 为了改进酶的催化特性，国内外许多科技工作 物专一性，消除或降低酶的抗原性等．故此，酶分子 者进行了一系列研究，取得了显著的成果．2005年9修饰技术已经成为酶工程中具有重要意义和应用价 月高等教育出版社出版的国家生物技术与生物工程 值的研究、开发领域．尤其是20世纪80年代中期发 专业教学指导委员会规划教材《酶工程原理与技 展起来的蛋白质工程，已把酶分子修饰与基因工程 术》一书中，笔者首次提出酶改性的概念，酶改性是 技术结合在一起，通过基因定位突变技术，可以对组 通过各种方法使酶的催化特性得以改进的技术过 成酶分子的氨基酸或核苷酸进行置换修饰，并把酶 程…，酶改性技术主要包括酶分子修饰技术、酶固 分子修饰后的信息存于DNA之中，经过基因克隆和 定化技术、酶非水相催化技术和酶定向进化技术等． 表达，就可以通过生物合成的方法不断获得具有新 这里仅对笔者等人二十多年来在酶改性技术方面的 的特性和功能的酶，使酶工程展现出更广阔的前景． 研究成果和进展作简单的介绍，以期为酶改性技术 笔者等人针对某些酶在应用方面存在的某些不 的研究和应用的进一步发展提供借鉴． 足进行了酶分子修饰的研究，取得了显著效果”…， 例如，采用右旋糖酐修饰木瓜蛋白酶，使该酶的稳 1酶分子修饰研究 定性大大增强；采用单甲氧基聚乙二醇(MPEG。)修 酶分子完整的空间结构赋予酶各种催化特性， 饰木瓜凝乳蛋白酶，使酶的抗原性显著降低，延长了 酶分子空间结构的改变将引起酶催化特性的改变． 酶的半衰期，增强了酶的pH稳定性和热稳定性；利 通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变， 用基因定位突变技术对豆豉纤溶酶进行氨基酸置换