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文档简介

第五章酶的蛋白质工程一、概念：

蛋白质工程是以创造性能更适用的蛋白质分子为目的，以结构生物学与生物信息学为基础，以基因重组技术为主要手段，对天然蛋白质分子的设计和改造。二、蛋白质的功能基础蛋白质的功能在很大程度上取决于其空间结构。蛋白质结构测定一级结构测定：直接法：直接测定多肽链的氨基酸顺序。间接法：从编码蛋白质的基因的核苷酸顺序来推导蛋白质的氨基酸顺序。三级结构测定：X-射线晶体衍射—研究处在晶体状态下的蛋白质的空间结构核磁共振(NMR)光谱—研究处在溶液状态的蛋白质的结构。

X-射线衍射技术：用于蛋白质及核酸三维结构的确定，至今已有数百种蛋白质的结构被确定。三、蛋白质工程的主要手段

以重组DNA技术为核心的基因工程技术改造蛋白质。

位点特异性突变—基于结构生物学、信息生物学基因突变随机突变—基于高通量筛选法

基因内部的剪接基因剪接

5‘或3’端的剪接四、蛋白质工程改造的实际应用

1.枯草杆菌蛋白酶

1）增强抗氧化性

2）改变底物特异性

2.溶菌酶

1)抗菌范围的扩大

2)热稳定性的提高

五、酶的稳定性

1.酶稳定的分子原因

1）共价键：

肽键（peptidebond）

—稳定蛋白质和酶主链的核心力量。

二硫键（disulfidebond）

—由两个Cys的侧链-SH氧化而成，是某些蛋白质维持结构稳定性的主要因素。2）非共价键：疏水相互作用（hydrophobicinteraction）:

是维持蛋白质分子稳定的主要的作用力。氢键（hydrogenbond）：是稳定蛋白质分子的空间结构，特别是二级结构的重要力量。静电相互作用（electrostaticinteraction）：又称离子键、盐键、盐桥，是正负电荷间的作用力。对酶分子稳定性有关的盐键大部分形成于分子表面上。范德华力：在电中性分子之间的非共价结合。分子间形成的范德华力越大越稳定。金属离子：

Ca2+、Mg2+和Zn2+等高价阳离子与多肽链不稳定的弯曲部分结合，可显著增加酶分子的稳定性。途径方法优点不足酶分子改造核酸水平蛋白质工程从根本上提高酶分子稳定性操作复杂，周期长蛋白质水平化学修饰适应所有酶，操作简单经济修饰过程破坏酶分子剂型固定化适应所有酶，稳定性高，可重复利用和连续生产载量较低，易失活交联酶晶体稳定性好，载量高，催化效率高成本高微环境改良稳定剂简

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