《雜合酶的研究進展》PPT課件

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1、雜合酶的研究現(xiàn)狀和遇到的問題學(xué)號：20091727姓名：周普雄他根據(jù)酶的結(jié)構(gòu)與催化功能關(guān)系原理．提出雜種優(yōu)勢的一種分子機理的假設(shè)，即雜臺酶的協(xié)同效應(yīng)．顯性互補和異質(zhì)等位基因互補是其中兩個特例．應(yīng)用雜舍酶的正負(fù)協(xié)同效應(yīng)能夠很好地解釋雜種優(yōu)勢的正負(fù)性和強弱性．雜合酶的特性與雜種優(yōu)勢的許多性質(zhì)是一致的，雜合酶的活性多態(tài)性得到了同工酶的驗證，其中的雜合酶活性強度與雜種優(yōu)勢有很強的正相關(guān)．從多聚酶的亞基間相互作用所產(chǎn)生的構(gòu)象變化的傳遞形成的催化反應(yīng)的協(xié)同性．討論了雜合酶產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的可能性．以及與雜種優(yōu)勢之間的關(guān)系．已有許多問接證據(jù)暗示基因一酶一協(xié)同效應(yīng)一雜種優(yōu)勢這機制存在的可能性。1

2、998年譚遠德用雜合酶的協(xié)同效應(yīng)解釋雜種勢；遇到的問題雜種優(yōu)勢是一種極為復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，其中器官間、組織結(jié)構(gòu)間、細胞間、細胞器間和代謝途徑間表現(xiàn)協(xié)同與不協(xié)同關(guān)系，甚至還有生物體與環(huán)境之間的關(guān)系，也是制約雜種優(yōu)勢的一種關(guān)系因素，因此僅用即雜臺酶的協(xié)同效應(yīng)來解釋雜種優(yōu)勢是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?8年華東理工大學(xué)生物反應(yīng)器工程國家重點實驗室的宋筱齡，范立強，容智鳳，趙健，李霞，袁勤生等優(yōu)化重組超氧化物歧化酶1／3雜合酶在大腸桿菌中的表達為了獲取活性高的重組SOD1／3雜合酶，他們用含pET—SOD1／3的工程菌誘導(dǎo)表達重組SOD1／3雜合酶，通過分析SDS—PAGE及SOD酶活性，考察誘導(dǎo)溫

3、度、誘導(dǎo)時間、誘導(dǎo)劑濃度、Cu、Zn濃度對重組酶表達量和活性的影響。結(jié)果正交試驗表明，用lmmol／L異丙基一p—D一硫代半乳糖苷(IPTG)在A600=1．2時誘導(dǎo)，Cu2+、Zn2+濃度分別為2．4mmol／L，誘導(dǎo)溫度l5℃，誘導(dǎo)時間12h，能獲得高活性重組SOD1／3，其比活性為l681U／mg。結(jié)論培養(yǎng)溫度和Cu2+、Zn2+濃度是優(yōu)化表達的最主要因素。降低誘導(dǎo)溫度有利于重組酶的可溶性表達，添加Cu2+、Zn2+能促進重組酶活性提高。遇到的問題雖然優(yōu)化了重組超氧化物歧化酶1／3雜合酶在大腸桿菌中的表達，能更有效的產(chǎn)生SOD1／3雜合酶，但SOD1／3雜合酶的開發(fā)利用

4、還處在基礎(chǔ)階段。青島市藥品檢驗所的張燕，楊晟等利用青霉素G?；冈诎牒铣搔?內(nèi)酰胺類抗生素工業(yè)中催化關(guān)鍵反應(yīng)，將來源Esherichiacoli的a亞基分別與uyveracitrophilaProvidenciarettgeri，Alcaligenesfaecalis的β亞基重組得到三種雜合酶。雜合酶表達量隨野生型PGA同源性的減小而降低；E．coli和A．faecalis氨基酸序列的相同性低至4l℅，其雜合酶仍然具有水解3-苯乙酰胺-6-硝基苯甲酸的活力。而雜合酶的不同的a，β亞基來源于不同PGA,他們之間的相互作用就可能不如天然PGA加工精確高效，一般來說，雜合酶在周質(zhì)空

5、間折疊加工的速度也相應(yīng)會大大減慢并容易產(chǎn)生錯誤的構(gòu)象而被大腸桿菌周質(zhì)空間的蛋白酶降解，這可能是雜合酶表達量低的主要原因，這需要通過進一步的實驗來證實。2005年浙江大學(xué)動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)專業(yè)的陸平克隆了高活性木聚糖酶基因基礎(chǔ)上，采用基因重疊延伸技術(shù)(splicingbyoverlapextension，SOE)構(gòu)建了5種不同的雙功能葡聚糖酶一木聚糖酶雜合基因，并在大腸桿菌BL21中表達，純化表達產(chǎn)物后進行酶特性的分析，以研究不同連接肽對葡聚糖酶-木聚糖雜合酶的影響，證明了，連接肽的有無和連接肽的設(shè)計對于雙功能酶的構(gòu)建十分重要。綜上所述，目前對雜合酶的研究主要是改變酶學(xué)或非酶學(xué)

6、性質(zhì),了解酶的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系、以及相關(guān)酶的結(jié)構(gòu)特征，擴大天然酶的潛在應(yīng)用，甚至產(chǎn)生催化自然界不存在的反應(yīng)的新酶分子。出現(xiàn)的問題大多數(shù)雜合酶在生物體內(nèi)不能穩(wěn)定地遺傳，易丟失其雜合酶的特性。Thanksforyourattention!