二.酶工程简介 由酶学与化学工程技术、基因工程技术、 微生物学技术相结合而产生的一门新的技术 科学。它从应用目的出发,研究酶的产生、 酶的制备与改造、酶反应器以及酶的各方面 应用。 分为:化学酶工程与生物酶工程
二 . 酶工程简介 由酶学与化学工程技术、基因工程技术、 微生物学技术相结合而产生的一门新的技术 科学。它从应用目的出发,研究酶的产生、 酶的制备与改造、酶反应器以及酶的各方面 应用。 分为:化学酶工程与生物酶工程
1.化学酶工程(初级酶工程) 酶化学与化学工程技术相结合的产物。 主要研究内容:酶的制备、酶的分离纯化、酶 与细胞的固定化技术、酶分子修饰、酶反应器和 酶的应用。 2.生物酶工程(高级酶工程) 在化学酶工程基础上发展起来的、酶学与现代 分子生物学技术相结合的产物
1. 化学酶工程(初级酶工程) 酶化学与化学工程技术相结合的产物。 主要研究内容:酶的制备、酶的分离纯化、酶 与细胞的固定化技术、酶分子修饰、酶反应器和 酶的应用。 2. 生物酶工程(高级酶工程) 在化学酶工程基础上发展起来的、酶学与现代 分子生物学技术相结合的产物
生物酶工程主要研究内容 (1)用基因工程技术大量生产酶(克隆酶) 如:尿激酶原和尿激酶是治疗血栓病的有效药物。用 DNA重组技术将人尿激酶原的结构基因转移到大肠杆菌 中,可使大肠杆菌细胞生产人尿激酶原,从而取代从大 量的人尿中提取尿激酶。 (2)用蛋白质工程技术定点改变酶结构基因(突变酶) 如:酪氨酰-tRNA合成酶,用Ala5(第5位的丙氨酸) 取代Thr51(第51位的丝氨酸),使该酶对底物ATP的 亲和力提高了100倍。 (3)设计新的酶结构基因,生产自然界从未有过的性能 稳定、活性更高的新酶。(合成酶)
生物酶工程主要研究内容 (1) 用基因工程技术大量生产酶(克隆酶) 如:尿激酶原和尿激酶是治疗血栓病的有效药物。用 DNA重组技术将人尿激酶原的结构基因转移到大肠杆菌 中,可使大肠杆菌细胞生产人尿激酶原,从而取代从大 量的人尿中提取尿激酶。 (2)用蛋白质工程技术定点改变酶结构基因(突变酶) 如:酪氨酰-tRNA合成酶,用Ala5(第5位的丙氨酸) 取代Thr51(第51位的丝氨酸),使该酶对底物ATP的 亲和力提高了100倍。 (3)设计新的酶结构基因,生产自然界从未有过的性能 稳定、活性更高的新酶。(合成酶)
遗传设计 酶的蛋白质结构功能 新磷分子蓝图 选择性修饰方案 DNA 新酶 为燃临 检验 突变酶 克隆酶 效用 数是 饰 发 DNA重组技术 酶基因 产品 生物酶工程示意图
生物酶工程示意图
酶工程原理和基本过程 菌种→扩大培养·发酵·发酵酶液→酶的提取→酶成品 酶的固定化 原料十前处理→杀菌→酶反应器← 反应液→产品提取→产品
⚫ 酶工程原理和基本过程 菌种 → 扩大培养→ 发酵→ 发酵酶液→酶的提取→ 酶成品 原料→ 前处理→ 杀菌→ 酶反应器← ↓ 反应液→ 产品提取→ 产品 酶的固定化