酶程 第四章酶分子修饰 通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从 而改变酶的某些特性和功能的过程称为酶分子修 饰 酶分子是具有完整的化学结构和空间结构的生物 大分子。酶分子的结构决定了酶的性质和功能 正是酶分子的完整空间结构赋予酶分子以生物催 化功能,使酶具有催化效率高、专一性强和作用 条件温和等特点。但是在另一方面,也是酶的分 子结构使酶具有稳定性较差、活性不够高和可能 具有抗原性等弱点。 当酶分子的结构发生改变时,将会引起酶的性质 和功能的改变。 College of Life Science 生命科学学院
第四章 酶分子修饰 • 通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变，从 而改变酶的某些特性和功能的过程称为酶分子修 饰。 • 酶分子是具有完整的化学结构和空间结构的生物 大分子。酶分子的结构决定了酶的性质和功能。 正是酶分子的完整空间结构赋予酶分子以生物催 化功能，使酶具有催化效率高、专一性强和作用 条件温和等特点。但是在另一方面，也是酶的分 子结构使酶具有稳定性较差、活性不够高和可能 具有抗原性等弱点。 • 当酶分子的结构发生改变时，将会引起酶的性质 和功能的改变
酶程 第一节金属离子置换修饰 把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子,使 酶的功能和特性发生改变的修饰方法称为金属离 子修饰。 ·通过金属离子置换修饰,可以了解各种金属离子 在酶催化过程中的作用,有利于闻明酶的催化作 用机制,并有可能提高酶活力,增加酶的稳定性。 College of Life Science 生命科学学院
第一节 金属离子置换修饰 • 把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子，使 酶的功能和特性发生改变的修饰方法称为金属离 子修饰。 • 通过金属离子置换修饰，可以了解各种金属离子 在酶催化过程中的作用，有利于阐明酶的催化作 用机制，并有可能提高酶活力，增加酶的稳定性
工程 有些酶中含有金属离子,而且往往是酶活性中 的组成部分,对酶催化功能的发挥有重要作用 例如,α-淀粉酶中的钙离子(Ca2-)、谷氨酸脱 氢酶中的锌离子(Zη2)、过氧化氢酶中的铁离 子(Fe2+)等。 金属离子置换修饰只适用于那些在分子结构中本 来含有金属离子的酶。用于金属离子置换修饰的 金属离子,一般都是二价金属离子,如Ca2+、 Mg2、Mn2+、Zn2、C02+、Cu2、Fe2等。 College of Life Science 生命科学学院
• 有些酶中含有金属离子，而且往往是酶活性中心 的组成部分，对酶催化功能的发挥有重要作用。 例如，α-淀粉酶中的钙离子（Ca2+）、谷氨酸脱 氢酶中的锌离子（Zn2+）、过氧化氢酶中的铁离 子（Fe2+）等。 • 金属离子置换修饰只适用于那些在分子结构中本 来含有金属离子的酶。用于金属离子置换修饰的 金属离子，一般都是二价金属离子，如 Ca2+ 、 Mg2+ 、Mn2+、Zn2+ 、Co2+ 、Cu2+ 、Fe2+等
酶程 第二节大分子结合修饰 若采用的修饰剂是水溶性大分子,则称为大分子 结合修饰。通过分子结合修饰,可以提高酶活力 增加酶的稳定性,降低或消除酶蛋白的抗原性等。 (1)水溶性分子与酶蛋白的侧链基团通过共价键结合 后,可使酶的空间构象发生改变,使酶活性中心更有 利于与底物结合,并形成准确的催化部位,从而使酶 活力提高。例如,每分子核糖核酸酶与6.5分子的右旋 糖酐结合,可以使酶活力提高到原有酶活力的2.25倍; 每分子胰凝乳蛋白酶与11分子右旋糖酐结合,酶活力 达到原有酶活力的51倍等 College of Life Science 生命科学学院
第二节 大分子结合修饰 • 若采用的修饰剂是水溶性大分子，则称为大分子 结合修饰。通过分子结合修饰，可以提高酶活力， 增加酶的稳定性，降低或消除酶蛋白的抗原性等。 – （1）水溶性分子与酶蛋白的侧链基团通过共价键结合 后，可使酶的空间构象发生改变，使酶活性中心更有 利于与底物结合，并形成准确的催化部位，从而使酶 活力提高。例如，每分子核糖核酸酶与 6.5分子的右旋 糖酐结合，可以使酶活力提高到原有酶活力的 2.25 倍； 每分子胰凝乳蛋白酶与 11分子右旋糖酐结合，酶活力 达到原有酶活力的 5.1倍等
酶程 (2)通过修饰可以增加酶的稳定性。酶的稳定性可以 用酶的半衰期表示。酶的半衰期是指酶的活力降低到 原来活力的一半时所经过的时间。酶的半衰期长,则 说明酶的稳定性好;半衰期短,则稳定性差。例如, 超氧化物歧化酶(SOD)在人体血浆中的半衰期仅为 6min,经过分子结合修饰,其半衰期可以明显延长。 表2-8天然SOD与修饰后SOD在人体血浆中的半衰期 酶 半衰期 天然SOD 61 min 右旋糖酐SOD 7h ficoll(低相对分子质量)SOD 14h ficoll(高相对分子质量)SOD 24h 聚乙二醇SOD 35h College of Life Science 生命科学学院
– （2）通过修饰可以增加酶的稳定性。酶的稳定性可以 用酶的半衰期表示。酶的半衰期是指酶的活力降低到 原来活力的一半时所经过的时间。酶的半衰期长，则 说明酶的稳定性好；半衰期短，则稳定性差。例如， 超氧化物歧化酶（ SOD）在人体血浆中的半衰期仅为 6min，经过分子结合修饰，其半衰期可以明显延长