{"id":7267,"date":"2024-08-26T12:29:24","date_gmt":"2024-08-26T12:29:24","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=7267"},"modified":"2026-04-28T10:42:34","modified_gmt":"2026-04-28T10:42:34","slug":"what-is-the-focus-of-protein-and-enzyme-engineering","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/de\/what-is-the-focus-of-protein-and-enzyme-engineering\/","title":{"rendered":"Was ist der Schwerpunkt des Protein- und Enzym-Engineerings?"},"content":{"rendered":"

Was ist der Schwerpunkt des Protein- und Enzym-Engineerings?<\/strong><\/h1>\n

<\/p>\n

Quick answer:<\/strong> For enzyme, yeast, chitosan, and food-ingredient topics, buyers usually compare activity or functionality together with stability, application conditions, and downstream quality impact.<\/p>\n

<\/p>\n

1. Protein-Engineering: auf der Grundlage der Untersuchung der Beziehung zwischen Proteinstruktur und -funktion, der Verwendung von Gentechnik oder chemischer Modifikationstechnologie zur Umwandlung bestehender Proteine in neue Proteine der modernen Biotechnologie.<\/p>\n

2. Enzym-Engineering: die Verwendung von Enzymen, Organellen oder zellspezifischen katalytischen Funktionen, durch die geeignete Reaktor industrialisierte Produktion von menschlichen Produkten oder zur Erreichung eines bestimmten Zwecks einer technischen Wissenschaft.<\/p>\n

3. Der Hauptinhalt der Forschung im Bereich der Enzymtechnik:
\n1) Chemische Enzymtechnik
\n(2) Biologische Enzymtechnik
\n(3) Immobilisierte Enzyme und Zellen
\n(4) Enzymreaktoren und Sensoren
\n5) Katalyse von Enzymen in nicht-w\u00e4ssriger Phase<\/p>\n

4. Fusion von Proteinen: Rekombination eines Teils des Gens, das f\u00fcr ein Protein kodiert, mit einem anderen Protein-Gen oder Kombination von Fragmenten verschiedener Protein-Gene zur Herstellung neuer Fusionsproteine durch Genklonierung und Expression.<\/p>\n

5. Die Rolle der Proteinfusion:
\n1) Zur Isolierung und Reinigung von Expressionsprodukten;
\n2) Zur Verbesserung der L\u00f6slichkeit von Expressionsprodukten;
\n3) zur Verbesserung der Proteinstabilit\u00e4t.<\/p>\n

6. Proteinkristallographie: die Technik der Strukturuntersuchung biologischer Makromolek\u00fcle mit Hilfe der R\u00f6ntgenbeugungstechnologie, ein wichtiger Teil der Strukturbiologie.<\/p>\n

8. Gezielte Mutation: Die lokale Nukleotidsequenz eines bestimmten Gens wird durch molekulares Klonen gezielt ver\u00e4ndert, was in der Regel zur Untersuchung der funktionellen Struktur von Proteinen sowie zur Ver\u00e4nderung von Zielproteinen genutzt wird.<\/p>\n

10. Forschungsumfang der Enzymtechnik:<\/p>\n

1) Entwicklung und Herstellung verschiedener Arten von nat\u00fcrlichen Enzymen;<\/p>\n

2) Isolierung und Reinigung von Enzymen und Identifizierungstechniken;<\/p>\n

3) Immobilisierungstechniken;<\/p>\n

4) Kreuzbest\u00e4ubung mit anderen Bereichen der Biotechnologie;<\/p>\n

5) Entwicklung und Anwendung von Multi-Enzym-Reaktoren.<\/p>\n

11. Stabilit\u00e4t und Stabilisierung von Enzymen:<\/p>\n

(i) Ursachen f\u00fcr die Inaktivierung von Enzymen:<\/p>\n

(1) Einige spezifische Aminos\u00e4urereste im aktiven Zentrum des Enzyms werden chemisch ver\u00e4ndert, so dass die Enzymaktivit\u00e4t verloren geht (mikroskopisch);<\/p>\n

(2) Einfluss der \u00e4u\u00dferen Umgebung, r\u00e4umliche Barrieren im aktiven Zentrum des Enzyms, so dass es sich nicht an das Substrat binden kann;<\/p>\n

3) Ver\u00e4nderungen in der h\u00f6heren Struktur des Enzyms (Ver\u00e4nderungen der Helix und der Faltung);<\/p>\n

4) Abbruch der Polypeptidkette (sehr stark);<\/p>\n

(ii) Stabilisierung des Enzyms:<\/p>\n

(1) Konservierung bei niedrigen Temperaturen (das Enzym selbst wird nicht denaturiert, andere Enzyme k\u00f6nnen das Zielprotein nicht so leicht abbauen);<\/p>\n

2) Zugabe von Salzen (hohe Konzentration von (NH4)2SO4);<\/p>\n

3) Zugabe von Liganden wie Substrat-Coenzymen;<\/p>\n

4) Zugabe von starken Denaturierungsmitteln (zum Schutz der Prim\u00e4rstruktur und zu deren Wiederbelebung bei der Verwendung);<\/p>\n

5) Kristallisation.<\/p>\n

12. \u00dcberlegenheit von Mikroorganismen als Enzymquellen:<\/p>\n

1) Leichter Zugang zu Enzymen, die f\u00fcr Enzyme ben\u00f6tigt werden;<\/p>\n

2) leichter Zugang zu ertragreichen Sorten;<\/p>\n

3) kurzer Produktionszyklus;<\/p>\n

4) niedrige Produktionskosten;<\/p>\n

5) einfache Verwaltung der Produktion;<\/p>\n

6) weitere M\u00f6glichkeiten zur Verbesserung der mikrobiellen Enzymproduktion.<\/p>\n

13. Immobilisiertes Enzym: Bezieht sich auf das Enzym, das in einem bestimmten Raum in einem blockierten Zustand existiert, der die Reaktion kontinuierlich durchf\u00fchren kann, und das Enzym kann nach der Reaktion recycelt und wiederverwendet werden.<\/p>\n

14. Vorteile von immobilisierten Enzymen:<\/p>\n

1) Es ist sehr einfach, das immobilisierte Enzym vom Produkt und Substrat zu trennen;<\/p>\n

2) Kann wiederholte Batch-Reaktionen und beladene S\u00e4ulen in einer kontinuierlichen Reaktion \u00fcber einen langen Zeitraum hinweg durchf\u00fchren;<\/p>\n

3) die F\u00e4higkeit, die Stabilit\u00e4t des Enzyms in den meisten F\u00e4llen zu erh\u00f6hen;<\/p>\n

4) Der Reaktionsprozess des Enzyms kann streng kontrolliert werden;<\/p>\n

(5) Keine Enzymr\u00fcckst\u00e4nde in der Produktl\u00f6sung, was den Reinigungsprozess vereinfacht;<\/p>\n

6) Es ist f\u00fcr Multienzymreaktionen besser geeignet als freies Enzym;<\/p>\n

7) Die Ausbeute des Produkts kann erh\u00f6ht und die Qualit\u00e4t des Produkts kann verbessert werden;<\/p>\n

8) die Effizienz des Enzymeinsatzes wird erh\u00f6ht und die Kosten werden gesenkt.<\/p>\n

15. Nachteile von immobilisierten Enzymen:<\/p>\n

1) Bei der Immobilisierung kommt es zu einem Verlust der Enzymaktivit\u00e4t;<\/p>\n

2) Erh\u00f6hte Produktionskosten und hohe Anfangsinvestitionen in die Anlage;<\/p>\n

3) kann nur f\u00fcr l\u00f6sliche Substrate verwendet werden und ist besser f\u00fcr kleine Molek\u00fclsubstrate geeignet;<\/p>\n

4) Im Vergleich zu intakten Bakteriophagen nicht geeignet f\u00fcr Multi-Enzym-Reaktionen, insbesondere solche, die Cofaktoren ben\u00f6tigen;<\/p>\n

5) die Abtrennungsverfahren, die intrazellul\u00e4re Enzyme durchlaufen m\u00fcssen.<\/p>\n

16. Grunds\u00e4tze der Herstellung von immobilisierten Enzymen:<\/p>\n

1) Es muss darauf geachtet werden, dass die katalytische Aktivit\u00e4t und die Spezifit\u00e4t des Enzyms erhalten bleiben;<\/p>\n

2) Die Immobilisierung sollte der Automatisierung und der Kontinuit\u00e4t der Produktion f\u00f6rderlich sein;<\/p>\n

(3) Das immobilisierte Enzym sollte einen m\u00f6glichst geringen r\u00e4umlichen Widerstand aufweisen, um die N\u00e4he von Kohle und Substrat nicht zu behindern und so die Produktausbeute zu verbessern;<\/p>\n

4) Das Enzym und der Tr\u00e4ger m\u00fcssen eine starke Bindungskraft haben, damit das immobilisierte Enzym wiedergewonnen werden kann und die Lagerung eine wiederholte Verwendung erleichtert;<\/p>\n

(5) Das immobilisierte Enzym sollte eine maximale Stabilit\u00e4t aufweisen, und der gew\u00e4hlte Tr\u00e4ger sollte nicht chemisch mit dem Abfallprodukt oder der Reaktionsl\u00f6sung reagieren;<\/p>\n

(6) immobilisierte Enzyme Kosten sollten niedrig sein, f\u00f6rderlich f\u00fcr die industrielle Nutzung.<\/p>\n

17. Methoden der Immobilisierung von Enzymen:<\/p>\n

(i) Nicht kovalente Bindungsmethode:<\/p>\n

(1) Kristallisationsmethode: anwendbar auf Enzyme mit geringer Enzymaktivit\u00e4t, die Konzentration \u00e4ndert sich nach der Kristallisation, und es gibt keinen Verlust bei konstantem Dauereinsatz;<\/p>\n

(2) Zersetzungsmethode: das Enzym wird zu einem trockenen Pulver verarbeitet, das in der unl\u00f6slichen Phase in Wasser dispergiert wird, auch wenn das trockene Pulver im L\u00f6sungsmittel suspendiert ist, Vorteil: die R\u00fcckgewinnung ist bequemer, Nachteil: das trockene Pulver absorbiert leicht Wasser, die Partikel werden gr\u00f6\u00dfer, die Aktivit\u00e4t wird verringert und die Vitalit\u00e4t des Enzyms in organischen L\u00f6sungsmitteln wird beeintr\u00e4chtigt;<\/p>\n

(3) Physikalische Adsorption: eine Methode, bei der das Enzym physikalisch an einen unl\u00f6slichen Tr\u00e4ger adsorbiert wird; Vorteil: das aktive Zentrum des Enzyms wird nicht so leicht zerst\u00f6rt, weniger Ver\u00e4nderungen in der \u00e4lteren Struktur, weniger Verlust der Enzymaktivit\u00e4t, auch f\u00fcr immobilisierte Zellen geeignet; Nachteil: schwache Wechselwirkung zwischen dem Enzym und dem Tr\u00e4ger, das Enzym f\u00e4llt leicht ab;<\/p>\n

(4) Bindung an den wasserl\u00f6slichen Tr\u00e4ger durch ionische Bindung; Vorteile: einfache Bedienung, milde Bedingungen, die \u00e4ltere Struktur und das aktive Zentrum kann nicht zerst\u00f6rt werden, auch f\u00fcr immobilisierte Zellen; Nachteile: der Tr\u00e4ger und das Enzym Bindungskraft ist schw\u00e4cher, anionische oder kationische Puffer, die ionische Konzentration der Einfluss der gr\u00f6\u00dferen, das Enzym ist anf\u00e4lliger f\u00fcr fallen aus dem Tr\u00e4ger;<\/p>\n

(ii) Chemische Bindungsmethode:<\/p>\n

(1) kovalente Bindung Methode: das Enzym und Tr\u00e4ger kovalente Bindung; Methode: die Tr\u00e4ger-bezogene Gen-Aktivierung, und dann Kopplung Reaktion mit dem Enzym-bezogene Gene, in der Tr\u00e4ger-Bindung ist relativ stark, wird in der Regel nicht festgelegt werden Substratkonzentration \u00c4nderungen und Ver\u00e4nderungen; Nachteile: Reaktionsbedingungen sind intensiver, f\u00fchren oft zu Ver\u00e4nderungen in der High-Level-Struktur, die Zerst\u00f6rung des aktiven Zentrums, ist nur f\u00fcr die Immobilisierung des Enzyms, ist nicht geeignet f\u00fcr die Immobilisierung der Zelle;<\/p>\n

(2) Cross-Linking-Methode: auf die Verwendung von multifunktionalen Reagenzien oder bifunktionale Reagenzien, so dass das Enzym und Enzym oder Mikroorganismen und mikrobielle Zellen Cross-Linking-Immobilisierung Methode, in der Regel durch die Verringerung der Konzentration von Cross-Linking-Agent und die Reaktionszeit, um die Enzym-Aktivit\u00e4t;<\/p>\n

(iii) Einbettungsmethode:<\/p>\n

(1) Grid-Typ: das Enzym oder Mikroorganismen in einem feinen Gitter von Polymer-Gel eingebettet, ist diese Methode die Immobilisierung von mikrobiellen Zellen mit mehr Methoden; Vorteile: nicht brauchen, um mit dem Enzym-Protein-Reaktion, die Enzym-Aktivit\u00e4t Recovery-Rate ist hoch;<\/p>\n

(2) Mikrokapseltyp: Das Enzymmolek\u00fcl ist in einer Kapsel eingekapselt, die Polymermembran ist halbdurchl\u00e4ssig, diese Kapsel ist undurchl\u00e4ssig und kann in einer wasserfreien organischen Phase existieren.<\/p>\n

18. Eigenschaften von immobilisierten Enzymen:<\/p>\n

(i) Ver\u00e4nderung der Enzymaktivit\u00e4t nach der Immobilisierung:<\/p>\n

Die Ursachen:
\n(1) Die r\u00e4umliche Konformation des Enzymmolek\u00fcls \u00e4ndert sich w\u00e4hrend der Immobilisierung, was sich sogar auf die Aminos\u00e4uren im aktiven Zentrum auswirkt;<\/p>\n

Die r\u00e4umliche Freiheit des Enzymmolek\u00fcls ist nach der Immobilisierung eingeschr\u00e4nkt, was sich direkt auf die vakuol\u00e4re Wirkung des aktiven Zentrums auf das Substrat auswirkt;<\/p>\n

Durch den internen Diffusionswiderstand wird die Ann\u00e4herung von Substratmolek\u00fclen an das aktive Zentrum erschwert;<\/p>\n

Wenn das Enzym eingebettet ist, ist es von einer semipermeablen Polymermembran umgeben, und das makromolekulare Substrat kann nicht durch die Membran an das Enzym gelangen;<\/p>\n

Auswirkung der Immobilisierung auf die Stabilit\u00e4t des Enzyms:<\/p>\n

Die thermische Stabilit\u00e4t nimmt zu;<\/p>\n

2) Erh\u00f6hte Stabilit\u00e4t gegen\u00fcber verschiedenen organischen Reagenzien und Enzymreagenzien;<\/p>\n

(3) Die Stabilit\u00e4t bei unterschiedlichen pH-Werten, die Stabilit\u00e4t der Protease, die Lagerstabilit\u00e4t und die Betriebsstabilit\u00e4t wirken sich aus;<\/p>\n

(4) Die Gr\u00fcnde f\u00fcr die erh\u00f6hte Stabilit\u00e4t des immobilisierten Enzyms: Das immobilisierte Enzym und der Tr\u00e4ger k\u00f6nnen an mehreren Punkten miteinander verbunden werden, was die Dehnung und Verformung des Protease-Molek\u00fcls verhindern kann; die Vitalit\u00e4t des Enzyms kann nach der Immobilisierung entlastet und freigesetzt werden; der Selbstabbau des Enzyms kann gehemmt werden;<\/p>\n

(iii) Die optimale Temperatur \u00e4ndert sich - sie steigt;<\/p>\n

(iv) Optimale pH-\u00c4nderung: Ausweitung des Bereichs;<\/p>\n

(v) \u00c4nderung von Km (\u00c4nderung der Mie-Konstante - wird kleiner, Affinit\u00e4t steigt).<\/p>\n

19. Methoden der Immobilisierung:<\/p>\n

1) Die gemeinsame Immobilisierung von Coenzym und Enzym auf demselben Tr\u00e4ger f\u00fchrt zu einem System, das dauerhaft frei von zus\u00e4tzlichem Coenzym ist;<\/p>\n

2) das Coenzym direkt am Enzymmolek\u00fcl zu immobilisieren.<\/p>\n

20. Zellimmobilisierung: Zellen, die an der freien Bewegung gehindert werden, d. h., die Zellen werden physikalisch und chemisch eingeschr\u00e4nkt oder auf bestimmte r\u00e4umliche Grenzen begrenzt, aber die Zellen behalten ihre katalytische Aktivit\u00e4t und sind lebensf\u00e4hig, um wiederholt und kontinuierlich verwendet zu werden.<\/p>\n

1. Vor- und Nachteile der Zellimmobilisierung:<\/p>\n

Vorteile: 1) Immobilisierte Zellen behalten den urspr\u00fcnglichen Zustand und die nat\u00fcrliche Umgebung des intrazellul\u00e4ren Enzymsystems bei und sind daher stabiler;<\/p>\n

Beibehaltung der urspr\u00fcnglichen Multienzym-System in der Zelle, f\u00fcr Multi-Schritt-katalytischen Vorteil ist mehr offensichtlich, nicht brauchen Coenzym Regeneration;<\/p>\n

Weitere offensichtliche Vorteile f\u00fcr immobilisierte wuchernde Zelle Fermentation; hohe Dichte der immobilisierten Zellen, kann sich vermehren, verk\u00fcrzen die Fermentation Produktionszyklus; gute Fermentation Stabilit\u00e4t, kann f\u00fcr einen l\u00e4ngeren Zeitraum f\u00fcr den kontinuierlichen Einsatz wiederholt werden; die Fermentation Br\u00fche enth\u00e4lt weniger Organismen ist f\u00f6rderlich f\u00fcr die Isolierung und Reinigung des Produkts zur Verbesserung der Qualit\u00e4t des Produkts;<\/p>\n

Nachteilig: 1) Die Anwesenheit einer Vielzahl von Enzymen in der Zelle f\u00fchrt zur Bildung unerw\u00fcnschter Nebenprodukte;<\/p>\n

Das Vorhandensein von Zellmembranen, Zellw\u00e4nden und auch Tr\u00e4gern kann eine Diffusionsbeschr\u00e4nkung darstellen;<\/p>\n

3) Die Gr\u00f6\u00dfe der vom Tr\u00e4ger gebildeten Poren beeinflusst die Durchl\u00e4ssigkeit des Polymersubstrats.<\/p>\n

2. chemische Modifikation: Wenn die kovalente Struktur eines Proteins durch den Einbau oder die Entfernung eines chemischen Gens ver\u00e4ndert wird, spricht man von einer chemischen Modifikation.<\/p>\n

3. Faktoren, die die Reaktivit\u00e4t der funktionellen Gruppen von Proteinen beeinflussen: 1) Polarit\u00e4t der Mikroregionen: 2) Wasserstoffbr\u00fcckenbindungseffekt; 3) elektrostatischer Effekt; 4) ortsblockierender Effekt.<\/p>\n

4. Enzymprotein Funktionsniveau Hyperreaktivit\u00e4t: bezieht sich auf ein Protein Seitenkette Gen und einzelne Reagenzien auftreten k\u00f6nnen schnelle Reaktion.<\/p>\n

5. Faktoren, die die Hyperreaktivit\u00e4t beeinflussen:
\n1) \u00c4nderung des pK-Wertes der Proteinfunktion;
\n2) H\u00f6here Reaktivit\u00e4t der funktionellen Gruppe des Proteins;
\n3) Elektrostatische Wechselwirkungen, um Reagenzien anzuziehen und sie entsprechend auszurichten;
\n4) stereochemische Anpassung zwischen dem Reagenz und der Proteinregion in der N\u00e4he der Modifikationsstelle.<\/p>\n

6. Determinanten der Reaktivit\u00e4t von Modifikatoren:
\n1) Selektive Adsorption;
\n2) Elektrostatische Wechselwirkungen;
\n3) Faktoren der Standortbest\u00e4ndigkeit;
\n4) katalytische Faktoren:
\n5) Mikrozonenpolarit\u00e4t (Polarit\u00e4t der lokalen Umgebung).<\/p>\n

7. Kontrolle der Spezifit\u00e4t der Modifizierungsreaktion:<\/p>\n

(i) Auswahl der Reagenzien:<\/p>\n

(1) Es gibt mehrere F\u00e4lle der Ver\u00e4nderung von Aminos\u00e4uren:<\/p>\n

a. Ver\u00e4nderung aller Aminogruppen, ohne andere Gene zu ver\u00e4ndern;<\/p>\n

b.Modifikation der Alpha-Aminogruppe durch Gegenmodifikation;<\/p>\n

c. \u00c4nderung der Aminos\u00e4uren mit katalytischer Aktivit\u00e4t; d. \u00c4nderung der geladenen Zustand und die L\u00f6slichkeit von Proteinen, \u00e4ndern Sie die geladenen Zustand von Proteinen zu w\u00e4hlen, Reagenzien, die die maximale Ladung unter neutralen Bedingungen tragen kann, \u00e4ndern Sie die L\u00f6slichkeit von Proteinen die Reaktion erfolgt in Wasser, die Wahl der chemischen Reagenzien f\u00fcr die wasserl\u00f6slich; 3) quantitative Bestimmung des Reaktionsprodukts; 4) Ber\u00fccksichtigung der Gr\u00f6\u00dfe des Reagens: die Wahl des Reagens Gr\u00f6\u00dfe ist kleiner, um die \u00c4nderung zu erleichtern, nicht zu gro\u00dfen Ver\u00e4nderungen in der Konformation des Proteins f\u00fchren;<\/p>\n

Auswahl der Reaktionsbedingungen:<\/p>\n

Die Reaktionsbedingungen d\u00fcrfen nicht zu einer irreversiblen Denaturierung des Proteins f\u00fchren;<\/p>\n

Die Wahl der Reaktionsbedingungen ist f\u00fcr die spezifische Modifikation von Proteinen f\u00f6rderlich;<\/p>\n

(iii) Reaktion Spezifit\u00e4t: 1) kann die Spezifit\u00e4t einiger Gene in das Protein zu verwenden; 2) w\u00e4hlen Sie verschiedene Reaktion pH-Wert; 3) verwenden Sie einige Produkt-Instabilit\u00e4t; 4) Affinit\u00e4t Kennzeichnung; 5) differentielle Kennzeichnung: in das System gibt es Enzym-Molek\u00fcle, Substrate, Inhibitoren existieren; 6) verwenden Sie den Unterschied in der Protein-Status.<\/p>\n

8. Affinit\u00e4tsreagenz: Auch als ortsspezifische Inhibitoren bekannt, wirkt das Reagenz auf ein Gen an dem Ort, auf den eingewirkt wird, und interagiert nicht mit anderen Genen au\u00dferhalb des Ortes, auf den eingewirkt wird, und diese Art von Modifikator wird als Affinit\u00e4tsreagenz bezeichnet.<\/p>\n

9. Affinit\u00e4tsmarkierung: Affinit\u00e4tsreagenzien haben in der Regel eine \u00e4hnliche Struktur wie das Substrat, die aktive Stelle des Enzyms hat ein hohes Ma\u00df an Affinit\u00e4t f\u00fcr die aktive Stelle der Aminos\u00e4urereste k\u00f6nnen kovalent markiert werden, diese Art der chemischen Ver\u00e4nderung der Spezifit\u00e4t der Kennzeichnung der Affinit\u00e4t, auch bekannt als die Spezifit\u00e4t der irreversiblen Hemmung.<\/p>\n

10. immobilisiertes Enzym: auf einem bestimmten Raum, in einem geschlossenen Zustand, kann eine kontinuierliche Wirkung auftreten, und schlie\u00dflich recycelt.<\/p>\n

11. wie die Immobilisierung die Stabilit\u00e4t des Enzyms durch die folgenden drei Effekte beeinflusst:
\n1) Schaffung r\u00e4umlicher Barrieren;
\n2) Erzeugen von Diffusionsbeschr\u00e4nkungen;
\n3) kovalente Mehrpunktbindung.<\/p>\n

12. Methoden der Stabilisierung:<\/p>\n

(i) Immobilisierung (chemische Bindung, Einbettungsmethode usw.): 1) Erzeugung r\u00e4umlicher Barrieren: Hemmung der chemischen Inaktivierung; 2) Erzeugung von Diffusionsbeschr\u00e4nkungen: Einbettung des Enzyms in das Innere der por\u00f6sen Teilchen, wobei das Substrat mit der Oberfl\u00e4che der por\u00f6sen Teilchen in Kontakt kommt, bevor es in das Innere diffundiert, um mit dem Enzym zu interagieren, unkontrolliert durch die Konzentration des Substrats; 3) kovalente Mehrpunktbindung: Das Enzym wird an mehreren Punkten kovalent an die Oberfl\u00e4che des Tr\u00e4gers gebunden, oder das Enzym wird mit einem bifunktionellen Reagenz vernetzt, oder das Enzym wird abgesenkt, um in den Tr\u00e4ger eingekapselt zu werden. Die enge Pore kann die Enzymkonformation fester machen, wodurch verhindert wird, dass die Enzymkonformation \u00fcberm\u00e4\u00dfig vom Faltungszustand in den Streckungszustand \u00fcbergeht.<\/p>\n

13. Ribonuklease: Es handelt sich um eine Beschreibung von RNA mit katalytischer Aktivit\u00e4t, deren chemische Natur darin besteht, dass die Ribonukleins\u00e4ure die katalytische Funktion eines Enzyms hat, und das Substrat kann ein anderes Molek\u00fcl oder Teile desselben RNA-Molek\u00fcls sein.<\/p>\n

14. nat\u00fcrliche Nukleasen: (a) Nuklease vom Schertyp (katalysiert das Schneiden von eigener und heterogener RNA, Nukleins\u00e4ure-Endonuklease): 1) Hammerkopf-Nuklease; 2) Haarnadel-Nuklease; 3) Protein-RNA-Komplex-Enzym; (b) Splei\u00df-Nuklease: einschlie\u00dflich Intron der Gruppe \u2160 und Intron der Gruppe \u2161; zum Erreichen des Selbst-Schneidens von RNA; mit der Aktivit\u00e4t von Nukleins\u00e4ure-Endonuklease und Ligase.<\/p>\n

15. In-vitro-Auswahl: ausgehend von einer gro\u00dfvolumigen Zufallsmolek\u00fclbibliothek, die aus zuf\u00e4llig angeordneten RNA- oder DNA-Molek\u00fclen aufgebaut ist, wird eine sehr kleine Anzahl von Molek\u00fclen mit spezifischen Funktionen \u00fcberpr\u00fcft.<\/p>\n

16. Aptamer: RNA- oder DNA-Fragmente, die spezifisch und effizient an Liganden wie organische Substanzen oder Proteine binden k\u00f6nnen, werden als RNA-Aptamere bzw. DNA-Aptamere bezeichnet.<\/p>\n

17. Screening Aptamer Programm: 1) chemisch synthetisieren eine Bibliothek von DNA-Molek\u00fclen, in einer Position auf der molekularen Kette, um eine v\u00f6llig zuf\u00e4llige oder teilweise mutiert, um einzuf\u00fchren, die Enden des Molek\u00fcls ist eine feste Reihenfolge, um PCR-Amplifikation; 2) nach ein paar Runden der PCR-Amplifikation, in vitro Transkription, um eine Bibliothek von zuf\u00e4llig bestellt RNA bilden; 3) diese RNA-Molek\u00fcle durch die Kombination von Zielmolek\u00fclen Affinit\u00e4tschromatographie S\u00e4ulen, nach der RNA und Zielmolek\u00fcl Bindungsf\u00e4higkeit Gr\u00f6\u00dfe unterschieden werden, bindungsstarke RNA-Molek\u00fcle wurden schlie\u00dflich nach unten eluiert; 4) eluiert RNA-Molek\u00fcle nach Reverse-Transkription, PCR-Amplifikation, Transkription, in der n\u00e4chsten Screening-Zyklus, nach 5 bis 10 Zyklen, um die Bibliothek mit Zielmolek\u00fclen mit hoher Affinit\u00e4t von RNA-Molek\u00fclen angereichert erhalten.<\/p>\n

18. Nuklease-Screening-Verfahren: 1) durch die Transkription einer zuf\u00e4lligen Sequenz von RNA, um eine zuf\u00e4llige Bibliothek von DNA zu konstruieren; 2) zuf\u00e4llige Bibliothek mit katalytischer Aktivit\u00e4t Molek\u00fcle k\u00f6nnen das Substrat katalysieren und f\u00fchren kovalente Ligation; 3) das Reaktionsprodukt durch die immobilisierte in das Substrat RNA 5 'Ende der sequentiellen komplement\u00e4ren Paarung von Oligonukleotid-Affinit\u00e4tss\u00e4ulen, selektive Adsorption der zuf\u00e4lligen Bibliothek von denen, die die RNA-Molek\u00fcle in der Ligationsreaktion katalysieren k\u00f6nnen; 4) Nach hohen Salz Elution: Reverse Transkription, PCR-Amplifikation, Transkription und Eintritt in die n\u00e4chste Screening-Runde; 5) Im n\u00e4chsten Screening-Zyklus werden durch fehleranf\u00e4llige PCR Mutationen in die aktiven Molek\u00fcle mit einer bestimmten H\u00e4ufigkeit eingef\u00fchrt, was die molekulare Polyselektivit\u00e4t der durch das Screening erhaltenen Zufallsbibliothek erh\u00f6ht; 6) Nach mehreren Screening-Runden werden RNA-Molek\u00fcle mit katalytischer Aktivit\u00e4t angereichert und die relativ weniger aktiven Molek\u00fcle eliminiert.<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

19. Deoxyribonuklease: ein katalytisches einzelstr\u00e4ngiges DNA-Fragment, das mit Hilfe von In-vitro-Molekularevolutionstechniken synthetisiert wurde und eine effiziente katalytische Aktivit\u00e4t und Strukturerkennung aufweist.<\/p>\n

1. In-vitro-Selektionsmethoden: 1) k\u00fcnstliche Synthese von DNA-Molek\u00fclen ohne Transkription und reverse Transkription und direkte Amplifikation durch PCR; 2) Gewinnung einzelstr\u00e4ngiger DNA-Molek\u00fcle: Die PCR-Amplifikation wird durchgef\u00fchrt, indem ein Biotin an den Primer angeh\u00e4ngt wird und das PCR-Produkt durch die Affinit\u00e4tss\u00e4ule von Biotin-Proteinen geleitet wird, um die positiven und negativen Str\u00e4nge zu trennen; 3) Einf\u00fchrung von zweiwertigen Metallionen als Kofaktoren; 4) Einf\u00fchrung einiger zus\u00e4tzlicher funktioneller Gruppen in die DNA, um die Strukturerkennung und die F\u00e4higkeit zur Strukturerkennung der Desoxyribonukleasen zu erh\u00f6hen. zus\u00e4tzliche funktionelle Gruppen in die DNA, um die strukturelle und funktionelle Affinit\u00e4t zu erh\u00f6hen.<\/p>\n

2. Klassifizierung von Desoxyribonukleasen: (Desoxyribonukleasen, die RNA spalten) (Desoxyribonukleasen, die DNA spalten) (Desoxyribonukleasen mit Kinase-Aktivit\u00e4t) (Desoxyribonukleasen mit Ligase-Funktion) (katalysieren Porphyrin-Cyclohexyl-Metall-Chelat-Reaktion)<\/p>\n

3. Antisense-Nukleins\u00e4ure: ein DNA- oder RNA-Molek\u00fcl, das an ein mRNA-Molek\u00fcl bindet und eine r\u00e4umliche Barriere bildet, die verhindert, dass es an das Ribosom bindet und so zus\u00e4tzlich zum Abbau der mRNA in ein Protein \u00fcbersetzt wird.<\/p>\n

4. Rationales Design von Enzymmolek\u00fclen: Untersuchung nat\u00fcrlicher Enzyme oder deren tats\u00e4chliche Ver\u00e4nderbarkeit mit Hilfe verschiedener Methoden der Biochemie, Kristallographie, Spektroskopie usw., um die molekularen Merkmale von Enzymen zu ermitteln. R\u00e4umliche Struktur. Die Beziehung zwischen Struktur und Funktion sowie die Aminos\u00e4urereste und andere Informationen, die dann als Grundlage f\u00fcr die Modifizierung von Enzymen dienen.<\/p>\n

5. Nicht-rationales Design des Enzymmolek\u00fcls: Ohne genaue Informationen \u00fcber die Struktur des Enzymmolek\u00fcls wird das Enzymmolek\u00fcl durch zuf\u00e4llige Mutation, genetische Rekombination, Blanko-Screening und andere Methoden umgewandelt, und das mutierte Enzym der gew\u00fcnschten Art wird gezielt ausgew\u00e4hlt.<\/p>\n

6. Gerichtete Evolution von Enzymmolek\u00fclen: das ist die Entwicklungsrichtung von Enzymmolek\u00fclen; sie besteht darin, von einem oder mehreren vorhandenen (nat\u00fcrlichen oder k\u00fcnstlich gewonnenen) Elternenzymen auszugehen, durch Mutation oder Rekombination von Genen eine k\u00fcnstliche Mutantenbibliothek zu erstellen und schlie\u00dflich durch Screening die evolution\u00e4ren Enzyme mit bestimmten Eigenschaften der f\u00fchrenden Erwartungen zu erhalten. Gezielte Evolution = Zufallsmutation + Vorw\u00e4rtsrekombination + Selektion (oder Screening).<\/p>\n

7. Fehleranf\u00e4llige PCR: Bei der Verwendung des Taq-Enzyms f\u00fcr die PCR-Amplifikation des Zielgens wird die Mutationsh\u00e4ufigkeit des Taq-Enzyms durch Anpassung der Reaktionsbedingungen ver\u00e4ndert, z. B. durch Erh\u00f6hung der Mg2+-Konzentration, Zugabe von Mn-Ionen, \u00c4nderung der dNTP-Konzentration im System usw., um nach dem Zufallsprinzip Mutationen mit einer bestimmten H\u00e4ufigkeit in das Zielgen einzubringen, um eine Mutationsbibliothek aufzubauen, und dann die gew\u00fcnschten Mutanten auszuw\u00e4hlen oder zu screenen.<\/p>\n

8. Kontinuierliche fehleranf\u00e4llige PCR: Nutzen Sie mutierte Gene aus einer PCR-Amplifikation als Vorlage f\u00fcr die n\u00e4chste PCR-Amplifikation und f\u00fchren Sie die Zufallsmutagenese kontinuierlich und wiederholt durch, so dass sich die kleinen Mutationen nach jedem Mal akkumulieren und wichtige absichtliche Mutationen erzeugen.<\/p>\n

9. DNA-Umstrukturierung: Kombination der positiven Mutationen, die in verschiedenen Genen erhalten wurden, um einen neuen Mutationsgenpool zu bilden, auch bekannt als sexuelle PCR.<\/p>\n

10. Operation der DNA-Rekonstruktion: DNA-Fragmente, die aus dem Genpool mit positiver Mutation isoliert wurden, werden nach dem Zufallsprinzip mit der Desoxyribonuklease \u2160 geschnitten, um zuf\u00e4llige Fragmente zu erhalten; nach mehreren PCR-Zyklen ohne Primer werden die zuf\u00e4lligen Fragmente im Verlauf des PCR-Zyklus gegenseitig als Vorlagen und Primer f\u00fcr die Amplifikation verwendet, bis die Gene in voller L\u00e4nge erhalten werden, was zu einer Rekombination zwischen Fragmenten aus verschiedenen Genen und einer Rekombination von absichtlichen Mutationen in den Eltern f\u00fchrt. Durchf\u00fchrung der Rekombination.<\/p>\n

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11. Gestaffelte Verl\u00e4ngerungsmethode: Bei der PCR-Reaktion werden das herk\u00f6mmliche Annealing und die Verl\u00e4ngerung in einem Schritt kombiniert und die Reaktionszeit stark verk\u00fcrzt, so dass nur eine sehr kurze naszierende Kette synthetisiert werden kann. Die denaturierte naszierende Kette wird dann als Primer verwendet, um sich mit verschiedenen Vorlagen zu verbinden, die sich gleichzeitig im System befinden, w\u00e4hrend die Verl\u00e4ngerung fortgesetzt wird. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis ein Genfragment in voller L\u00e4nge hergestellt ist, was zu beabstandeten naszierenden DNA-Molek\u00fclen mit unterschiedlichen Template-Sequenzen f\u00fchrt. Solche naszierenden DNA-Molek\u00fcle enthalten eine gro\u00dfe Anzahl von Mutationskombinationen, die die Erzeugung neuer Enzymeigenschaften erleichtern werden.<\/p>\n

12. Genbibliothek: die genomische DNA eines Organismus wird mit Restriktionsendonuklease teilweise verdaut, der Enzymabschnitt wird in die Tr\u00e4ger-DNA-Molek\u00fcle eingef\u00fcgt, alle Tr\u00e4germolek\u00fcle, die in die genomischen DNA-Fragmente der Tr\u00e4germolek\u00fclsammlung eingef\u00fcgt werden, enthalten das gesamte Genom dieses Organismus, das auch die Genbibliothek des Organismus darstellt.<\/p>\n

13. Repr\u00e4sentativit\u00e4t der Bibliothek: Sie bezieht sich darauf, ob die in der Bibliothek enthaltenen DNS-Molek\u00fcle alle m\u00f6glichen Ver\u00e4nderungen der exogenen Gene vollst\u00e4ndig widerspiegeln k\u00f6nnen, was der wichtigste Indikator f\u00fcr die Qualit\u00e4t der Bibliothek ist. Sie ist der wichtigste Indikator f\u00fcr die Qualit\u00e4t der Bibliothek. Der Indikator f\u00fcr die Repr\u00e4sentativit\u00e4t der Bibliothek ist die Bibliothekskapazit\u00e4t der Bibliothek.<\/p>\n

14. Bibliothekskapazit\u00e4t: bezieht sich auf die Anzahl der unabh\u00e4ngigen rekombinanten Klone, die in der urspr\u00fcnglich erstellten Mutationsbibliothek enthalten sind.<\/p>\n

15. Vektoren f\u00fcr den Aufbau von Mutationsbibliotheken: (\u03bb-Phagen-Vektor-System) (Plasmid-Vektor-System) (S\u00e4ugetierzell-Expressionsvektor-System).<\/p>\n

16. Enzymmimikry: Auch bekannt als k\u00fcnstliches Enzym oder Enzymmodell, ist es eine angewandte Wissenschaft, die die Form und Gr\u00f6\u00dfe des aktiven Zentrums des Enzyms und seiner Mikroumgebung und andere strukturelle Merkmale sowie den Wirkmechanismus und die Stereochemie des Enzyms auf molekularer Ebene nachahmt.<\/p>\n

17. Die (katalytische Gruppe) und das (Substrat) des Enzymmodells m\u00fcssen \u00fcbereinstimmende stereochemische Merkmale aufweisen, was f\u00fcr die Ausbildung einer guten Reaktionsspezifit\u00e4t und katalytischen Potenz sehr wichtig ist.<\/p>\n

18. \"Subjekt-Gast\"-Chemie: Der Bereich der Chemie, in dem das Subjekt (Enzym) und der Gast (Substrat) durch Liganden- und andere Sekund\u00e4rbindungen stabile Komplexe bilden, wird als \"Subjekt-Gast\"-Chemie bezeichnet.<\/p>\n

19. Klassifizierung der simulierten Enzyme: (a) nach Typ: 1) einfache Enzymmodelle; 2) mechanistische Enzymmodelle; 3) einfache synthetische enzym\u00e4hnliche Verbindungen; (b) nach Eigenschaften: 1) Subjekt-Gast-Enzymmodelle; 2) mizellare Enzymmodelle; 3) Peptidasen; 4) halbsynthetische Enzyme; 5) Enzyme mit molekularer Pr\u00e4gung; 6) Antik\u00f6rper-Enzyme.<\/p>\n

20. Antik\u00f6rper-Enzym: das Produkt aus hoher Selektivit\u00e4t des Antik\u00f6rpers und hocheffizienter katalytischer F\u00e4higkeit des Enzyms, das Wesen ist eine Klasse von Immunglobulinen mit katalytischer F\u00e4higkeit, auch bekannt als katalytischer Antik\u00f6rper, Spezifit\u00e4t \u00fcbersteigt die katalytische Geschwindigkeit der Enzymreaktion Spezifit\u00e4t, und einige von ihnen k\u00f6nnen die katalytische Geschwindigkeit des Enzyms als gut erreichen.<\/p>\n

21. Molekulares Pr\u00e4gen: das Verfahren zur Herstellung eines Polymers, das f\u00fcr eine Verbindung selektiv ist; die Verbindung wird als gepr\u00e4gtes Molek\u00fcl bezeichnet, auch als Template-Molek\u00fcl.<\/p>\n

22. Prinzip des molekularen Pr\u00e4gens (Vorbereitungsmethode des molekularen Pr\u00e4gens): 1) w\u00e4hlen Sie die funktionelle Monomer des gepr\u00e4gten Molek\u00fcls, so dass die beiden haben eine komplement\u00e4re Reaktion; 2) in der gepr\u00e4gten Molek\u00fcl - Monomer-Komplexe rund um die Polymerisation Reaktion; 3) entfernen Sie die gepr\u00e4gte Molek\u00fcl aus dem Polymer durch Extraktion; 4) die Bildung eines Polymers innerhalb der gepr\u00e4gten Molek\u00fcl mit der genau die gleiche Form, Gr\u00f6\u00dfe des Hohlraums, das Polymer kann sehr selektiv re binden die gepr\u00e4gten Molek\u00fcle mit hoher Selektivit\u00e4t.<\/p>\n

23. Arten der molekularen Oberfl\u00e4chenpr\u00e4gung: 1) Molekulare Pr\u00e4gung auf der Oberfl\u00e4che von anorganischen Materialien als Tr\u00e4ger; 2) Oberfl\u00e4chenmodifikation von festen Materialien; 3) Oberfl\u00e4chenpr\u00e4gung von Proteinen.<\/p>\n

24. Bio-Imprinting: eine Art der molekularen Pr\u00e4gung, bezieht sich auf die nat\u00fcrlichen biologischen Materialien (wie Proteine und Saccharide) als das Skelett, auf dem molekularen Pr\u00e4gung, und der Prozess der Erzeugung der gepr\u00e4gten Molek\u00fcle mit spezifischen Anerkennung des Hohlraums.<\/p>\n

25. Prinzip des Bioimprinting: Die Flexibilit\u00e4t der Konformation von Biomolek\u00fclen wird in der wasserfreien organischen Phase aufgehoben, und ihre Konformationen sind fixiert, so dass die Konformations\u00e4nderungen, die durch die Wechselwirkung zwischen dem Templatmolek\u00fcl und dem Biomolek\u00fcl in der w\u00e4ssrigen L\u00f6sung hervorgerufen werden, nur erhalten bleiben k\u00f6nnen, wenn sie in die wasserfreie organische Phase \u00fcberf\u00fchrt werden.<\/p>\n

26. Umwandlung von Proteinen in halbsynthetische Enzyme durch Bio-Imprinting: 1) Teilweise Denaturierung des Proteins, um die Konformation des Ausgangsproteins zu st\u00f6ren; 2) Zugabe des gepr\u00e4gten Molek\u00fcls, so dass das gepr\u00e4gte Molek\u00fcl vollst\u00e4ndig an das teilweise verformte Protein gebunden wird; 3) Nach der Wechselwirkung des gepr\u00e4gten Molek\u00fcls mit dem Protein Vernetzung des gepr\u00e4gten Proteins mit einem Vernetzungsmittel; 4) Entfernung des gepr\u00e4gten Molek\u00fcls durch Dialyse.<\/p>\n

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How buyers usually evaluate enzyme and food-processing ingredients<\/h2>\n

In enzyme and food-processing projects, the most useful decision frame is usually application fit plus process stability: which ingredient performs under the intended pH, temperature, time, and substrate conditions without creating a downstream quality or compliance problem.<\/p>\n