jenis makromolekul apa yang dimaksud dengan enzim?

Seperti yang kita semua tahu, organisme hidup terdiri dari sel. Enzim adalah katalisator metabolisme dalam tubuh manusia, dan hanya ketika enzim hadir, reaksi kimia dapat terjadi dalam tubuh manusia, metabolisme dalam tubuh dapat berjalan, dan setiap sel dapat menunjukkan semua jenis aktivitas kehidupan. Semakin banyak enzim di dalam tubuh, semakin lengkap, semakin sehat kehidupannya. Sebagian besar penyakit manusia berhubungan dengan kekurangan enzim atau gangguan sintesis.

Faktanya, enzim sering dijumpai dalam kehidupan kita, misalnya, detergen yang diperkaya enzim, kreatin kinase dan jenis indikator "enzim" lainnya dalam darah, dan seterusnya, yang di mana-mana terdapat "enzim". Sekarang, mari kita cermati enzim dan fungsinya.

Apa yang dimaksud dengan enzim?

Enzim adalah protein dengan efisiensi tinggi dan efek katalitik yang spesifik. Hampir semua reaksi metabolisme dalam tubuh memerlukan partisipasi enzim, dan kontrol metabolisme material sebagian besar diwujudkan melalui pengaturan aktivitas enzim. Sekarang jelas bahwa banyak penyakit manusia disebabkan oleh mutasi, pengurangan atau ketiadaan enzim tertentu, dan oleh karena itu kekurangan atau mutasi enzim dapat menyebabkan gangguan metabolisme dan menyebabkan penyakit. Katalis hanya mempercepat reaksi kimia menuju titik kesetimbangan, tidak mengubah titik kesetimbangan.

Hal yang sama berlaku untuk enzim, meskipun mereka sangat efisien dibandingkan dengan katalis non-enzimatik; selain itu, enzim hanya mengkatalisis reaksi kimia tertentu dari zat tertentu (disebut efektor), menghasilkan produk tertentu tanpa produk sampingan, yaitu enzim memiliki tingkat spesifisitas yang sangat tinggi. Kemampuan katalitik suatu enzim disebut aktivitas enzim, yang dapat diukur, dan jumlah enzim sering kali dinyatakan dalam bentuk aktivitasnya. Pengukuran aktivitas enzim tertentu sering membantu dalam diagnosis penyakit, sehingga enzimologi sangat dekat dengan etiologi, diagnosis, dan pengobatan penyakit.

Sifat enzim

Selama Dinasti Shang dan Zhou di Tiongkok, terdapat catatan mengenai aktivitas produksi enzim dalam mikroorganisme, seperti pembuatan bir, pembuatan saus, dan pembuatan sirup. Namun, baru pada awal abad ke-20 sebuah kesimpulan dicapai tentang sifat enzim; pada pertengahan abad ke-19, masih diyakini bahwa enzim harus bekerja dalam organisme hidup; arti asli bahasa Yunani dari kata "enzim" adalah "dalam ragi", dan hanya ketika ditemukan pada tahun 1897 bahwa ekstrak ragi tanpa sel dapat difermentasi, baru disadari bahwa enzim masih dapat bekerja di luar sel.

Pada tahun 1926, J.B. Sumner, seorang ahli biokimia Amerika, memurnikan urease dan mengkristalkannya, membuktikan bahwa itu adalah protein, yang merupakan orang pertama yang mengusulkan konsep bahwa enzim adalah protein. Namun, otoritas akademis pada saat itu lebih keberatan, tidak berpikir bahwa enzim telah mengkristal, sebaliknya, berpikir bahwa kristalisasi protein tidak berfungsi, sementara peran polutan yang melekat pada sifat yang tidak diketahui. Belakangan, ilmuwan lain juga memurnikan dan mengkristal seperti pepsin dan tripsin serta hidrolase protein lainnya, dan juga membuktikan bahwa mereka adalah protein, esensi enzim adalah protein kesimpulan ini diakui oleh komunitas ilmiah.
Ribuan enzim telah ditemukan, ratusan enzim telah dimurnikan dan dikristalisasi, serta dianalisis dan ditentukan struktur kimiawi tingkat pertama enzim, telah terbukti sebagai protein. Konsep bahwa enzim adalah protein begitu kokoh sehingga tidak tepat untuk menyebutnya sebagai enzim jika makromolekul dengan sifat katalitik selain protein ditemukan. Oleh karena itu, beberapa asam ribonukleat yang baru ditemukan dengan aktivitas katalitik telah disebut mirip enzim.

Kekhususan enzim

Salah satu ciri yang paling mencolok dari enzim adalah kekhususan (atau spesifisitas) reaksi yang dikatalisisnya. Hal ini mengacu pada pilihan efektor enzim dan spesifisitas reaksi yang dikatalisisnya. Tingkat spesifisitas bervariasi dari satu enzim ke enzim lainnya.
Misalnya, urease hanya mengkatalisis hidrolisis urea menjadi CO2 dan NH3; suksinat dehidrogenase hanya asam suksinat sebagai efektor, kekhususannya sangat ketat, yang dapat disebut sebagai kekhususan absolut, lebih banyak enzim yang memiliki selektivitas kelompok atau ikatan kimia yang sama; seperti fosfatase dapat mengkatalisis hidrolisis berbagai jenis senyawa yang mengandung asam fosfat untuk menghilangkan asam fosfat, dan esterase mengkatalisis hidrolisis ikatan ester dari banyak senyawa yang berbeda, pemilihan yang kurang ketat. Hal ini bisa disebut kekhususan relatif.

Dapat dilihat bahwa spesifisitas enzim yang berbeda untuk aksi zat sangat bervariasi, bahkan kelas enzim yang sama, karena sumber yang berbeda, tingkat spesifisitas tingkat ketidakkonsistenan yang ketat.

Pentingnya enzim

Tubuh manusia dan organisme lainnya mengalami ribuan reaksi kimia yang berbeda. Semua aktivitas seperti pencernaan, penyerapan, transportasi, sintesis, sekresi, pergerakan, dan reproduksi (biasanya disebut sebagai metabolisme zat) didasarkan pada reaksi kimia. Sebagian besar reaksi ini berlangsung lambat, tetapi enzim mempercepatnya sehingga berbagai aktivitas yang menjadi sandaran kehidupan dapat dilakukan secara tepat waktu. Sebagian besar reaksi ini terjadi di dalam sel; setiap reaksi dikatalisis oleh enzim yang berbeda; sel mengandung ribuan enzim, terpisah dalam berbagai organel, yang secara metodis mengkatalisis reaksi yang sangat penting bagi kehidupan.

Ambil contoh pati yang kita makan setiap hari, pati dicerna di saluran pencernaan dan dihidrolisis menjadi glukosa oleh amilase dan enzim katalitik lainnya, sementara glukosa masuk ke dalam sel, yang juga dikatalisis oleh enzim, dan berbagai metabolisme glukosa di dalam sel bahkan lebih merupakan serangkaian reaksi yang dikatalisis oleh enzim, yang mengoksidasi glukosa menjadi karbondioksida dan air serta menyuplai energi, dan juga dapat diubah menjadi zat lain seperti lemak. Dibandingkan dengan oksidasi glukosa di dalam tubuh dan pembakarannya di luar tubuh, meskipun produknya adalah karbon dioksida dan air, dan keduanya melepaskan energi, tetapi oksidasi glukosa di dalam tubuh dikatalisis oleh enzim, dan dilakukan dalam kondisi ringan, seperti suhu kamar, dan melewati sejumlah langkah dan secara bertahap melepaskan energi yang dapat dengan mudah digunakan, yang sangat berbeda dengan pembakaran di luar tubuh.

I. Dalam industri fermentasi makanan

Pembuatan kecap melibatkan penggunaan protease yang disekresikan oleh Aspergillus oryzae untuk memecah protein dalam bahan baku dan mendegradasinya menjadi peptida, asam amino, dll., sehingga menghasilkan kecap dengan warna, aroma, dan rasa. Misalnya, protease asam yang digunakan dalam produksi kecap dapat menggantikan kekurangan enzim dalam kismis, mendorong penguraian protein dalam bahan baku kecap dan cuka, memperkuat proses produksi, dan memfasilitasi produksi skala besar. Selain itu, hidrolisis protease dapat meningkatkan kandungan nitrogen amino dalam arak kecap, sehingga mendorong proses fermentasi dan pembentukan zat aroma dan rasa. Pada saat yang sama juga membantu meningkatkan tingkat pemanfaatan bahan baku, menghemat makanan, mengurangi biaya, dan berkontribusi pada peningkatan produksi dan stabilitas kualitas produk.

II. Dalam pembuatan bir

Ketika jumlah malt dikurangi dan bahan tambahan ditingkatkan, protease tambahan sering kali diperlukan untuk mendegradasi protein sepenuhnya, dan protease asam mikroba juga merupakan penjernih bir yang efektif.

III. Dalam produksi penyamakan kulit

Protein berserat kulit bahan baku penyamakan merupakan komponen yang berguna dari kulit, tetapi ada juga banyak protein non-berserat yang ada di celah serat dan epidermis, kandungan protein ini kecil, jika tidak dihilangkan, kulit jadi akan menjadi kaku dan rapuh. Oleh karena itu kita harus bergantung pada protease, protease digunakan dalam pengolahan kulit untuk menguraikan protein interstisial, produksi dalam negeri dari sediaan protease netral dan basa dapat digunakan untuk penghilangan bulu dengan enzim.

Empat. Digunakan dalam pembuatan gelatin dan serat kolagen larut:

Industri dengan kulit pencucian air kapur, tulang dan bahan baku lainnya dalam minyak dan lemak dan protein lain-lain, dll., Proses ini memakan waktu hingga beberapa bulan, padat karya, tingkat gelatin dan konsumsi energi yang rendah, dengan pemurnian protease kolagen, kemurnian gelatin, kualitas, keseragaman massa molekul relatif, pengaturan molekul keseluruhan, siklus produksi pendek, hasil gelatin tinggi.

V. Digunakan untuk perlakuan awal pewarnaan suhu rendah wol:

Wol dengan pencelupan suhu tinggi, akan membuat kekuatan kerusakan wol, dan mudah menyebabkan kontraksi felting serat dan ereksi tubuh rambut, dengan perlakuan protease wol, pencelupan pada titik didih, tingkat warna 2 menit hampir mencapai 100%, warna dan kilau produk jadi cerah, terasa montok, dan air limbah dalam kandungan bahan bakar sangat berkurang.

Untuk degumming sutra:

Kain sutra mentah harus degumming, lem sutra adalah protein, negara kita secara tradisional menggunakan metode sabun alkali pemurnian suhu tinggi untuk degumming, banyak kekurangan, invasi alkali pigmen sutra, mudah mempengaruhi kilau, dan dengan degumming protease, produk jadi dilumasi dan lembut saat disentuh, mengkilap dan cerah, dan waktu degumming pendek, suhu operasi rendah, dan produktivitas meningkat.

Rekayasa genetika enzim dan rekayasa protein biokatalisis industri pada tahun 1990-an, munculnya evolusi yang diarahkan oleh protein, pengembangan teknologi genomik dan proteomik. Inti dari biokatalisis industri adalah aplikasi enzim. Dibandingkan dengan katalisis kimia tradisional, biokatalisis memiliki keunggulan kekhususan lokasi dan stereospesifik, yang memungkinkan orang untuk melakukan "evolusi ulang" sesuai dengan keinginan manusia tanpa perlu memahami struktur enzim, dan dapat digunakan untuk kloning gen, mutasi atau hibridisasi acak, mutasi yang ditargetkan, dan pembangunan perpustakaan mutasi dengan metode PCR yang rentan terhadap kesalahan. Pustaka mutasi dapat dibangun dengan kloning, mutasi acak atau hibridisasi, mutasi yang ditargetkan, dan PCR yang rentan terhadap kesalahan, yang dapat dikombinasikan dengan strategi penyaringan throughput tinggi untuk meningkatkan aktivitas enzim, stabilitas, stereoselektivitas, dan sifat reaksi non-air.

Xilanase adalah enzim kunci untuk degradasi hemiselulosa, dan di Cina, kami menggunakan gen Streptomyces olivaceus untuk memindahkannya ke ragi Pichia piscine Pichiapastoris untuk mendapatkan ekspresi yang efisien. Aktivitas enzim adalah 1.200 U / mL dan aktivitas spesifiknya adalah 2.869 U / mg. Ini memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap degradasi protease [3]. Empat gen dari jamur asidofilik Biospora sp. MEY-1 berhasil dikloning ke dalam Saccharomyces cerevisiae untuk ekspresi heterolog, dan aktivitas spesifik enzim XYL11 ragi rekombinan adalah 1.8831 U / mg, dan enzim tersebut mempertahankan lebih dari 87% viabilitasnya pada suhu 90 selama 10 menit. Degradasi xilan oat terutama menghasilkan xilosa dan xilan-disakarida, yang memiliki ketahanan yang baik terhadap degradasi protease [8]. Gen penghasil xilan dari blackcurrant IME-216 dikloning dan diekspresikan dalam Saccharomyces cerevisiae, dan kekuatannya ditingkatkan menjadi 90.000 U / mL [8], dan sisa lebih dari 30 gen xilanase diekspresikan dalam Escherichia coli dan makalah lain tidak akan disebutkan secara rinci.

Enzim untuk pakan telah menjadi industri enzim yang paling cepat berkembang dan terkuat di industri enzim industri dunia. Phytase adalah aditif pakan untuk mendegradasi asam fitat menjadi fosfat anorganik dan inositol dalam pakan. Institut Penelitian Pakan, Akademi Ilmu Pertanian Cina, menggabungkan kembali gen fitase Aspergillus niger963 ke dalam Saccharomyces cerevisiae untuk mendapatkan ekspresi yang sangat efisien, dan aktivitas enzim mencapai 8 × 105IU / mL, yang lebih dari 3.000 kali lebih tinggi daripada Aspergillus niger asli, dan jauh lebih tinggi daripada jamur hasil rekayasa yang dilaporkan di luar negeri [4, 11]. 11], dan beberapa perusahaan produksi telah didirikan di Cina.

Selulase adalah sistem enzim kompleks multi-enzim, desain irasional adalah metode evolusi terarah selulase saat ini, eksonuklease selulosa Aspergillus xylosus dan endonuklease selulosa telah berada dalam fag untuk mendemonstrasikan fungsinya. Saat ini, sejumlah gen untuk selulase alkali sedang telah dikloning dan diekspresikan, yang dapat digunakan dalam tekstil dan deterjen, dan budidaya bakteri rekayasa endoselulase netral yang dioptimalkan untuk penggunaan industri kertas, dengan aktivitas enzim hingga 32.529 U / mL [10], yang meningkat 7,8 kali lipat dari strain aslinya. Gen selulase multifungsi dari Fusarium ampullaia crossean diekspresikan dalam E. coli, dan garis selulase dengan aktivitas spesifik tinggi diperoleh, dengan aktivitas hidrolitik yang baik terhadap xilan, glikosida disakarida serat p-nitrofenol, dan karboksimetil selulosa [5]. Kloning gen Swollenin Mycobacterium anthropophilum S38 dapat mengganggu ikatan hidrogen, yang merupakan komponen dari sistem selulase degradasi jamur [6]. Selain itu, penelitian tentang sistem enzim pendegradasi lignoselulosa dari rayap raksasa bersayap kuning telah dilakukan di Cina

Lipase adalah kelas enzim yang penting dalam biosintesis. Saat ini, Cina telah menetapkan platform teknis untuk modifikasi, produksi dan penerapan tiga gen lipase yang dimatangkan melalui desain rasional. Aktivitas enzim Penicillium expansum FS8486 meningkat sebesar 317% menggunakan teknologi reorganisasi gen [7]. Struktur "topi" lipase untuk mutasi yang ditargetkan, untuk mendapatkan lipase topi terbuka, aktivitas spesifik enzim meningkat 5,7 kali lipat, efisiensi katalitik dua fase meningkat 1,8 kali lipat [8].
China juga membangun bakteri rekayasa tampilan permukaan, bakteri rekayasa E. coli, bakteri rekayasa Picrosporum, platform teknologi kultur kepadatan tinggi, Pseudohyphae Candida sp. 99-125 aktivitas lipase mencapai lebih dari 15.000 U / mL [9]. Lipase Rhizopus miehei yang dikloning berhasil diekspresikan pada dua ragi Pichia, dan aktivitas enzim tertinggi mencapai 18.000 U/mL. Aktivitas enzim tidak menurun pada suhu 4 ℃ selama 6 bulan, dan hasil biodiesel lebih dari 95% pada 12 jam [9]. Gen lipase Rhizopuschinensis berhasil dikloning ke dalam Picrosylla, dan dua protein pendamping yang diekspresikan bersama dapat meningkatkan aktivitas enzim sebesar 30%, dan aktivitas enzim mencapai 16.200 U / mL [10-11]. Pada saat yang sama, studi tentang lipase terikat sel dengan toleransi yang baik terhadap pelarut organik dan stabilitas termal juga dilakukan.

Amilase adalah enzim industri yang sangat penting, menyumbang 25% dari pasar enzim. Saat ini, industri ini terutama enzim suhu tinggi, arkea anaerobik anaerobik termofilik mulut cair laut dalam Thermococcus genus Thermococcus menghasilkan enzim suhu tinggi tahan panas ekstraseluler, suhu optimal 95 ℃, 100 ℃ masih memiliki 60% viabilitas gen enzim dikloning dengan PCR, dan diekspresikan dalam E. coli [7]. Dua strain bakteri Geobacillus penghasil pati tahan panas juga diisolasi dari Tengchong, Yunnan, dan viabilitas spesifiknya adalah 1.320 dan 890 U / mg setelah pemurnian [7]. Gen Bacillus alcalophilus dikloning dengan PCR, di mana Bacillus subtilis diekspresikan secara heterolog dengan aktivitas 450 U / mL [9]. α-amilase asam mesofilik, yang hemat energi dan mengurangi energi untuk pemrosesan pati, gen α-amilase Bacillus sp. memiliki homologi 98% dengan gen α-amilase B. amyliquefaciens [7].

Mannanase termasuk dalam hemiselulase dan cocok untuk persiapan oligosakarida mannan. Kota Zhaodong, perusahaan persiapan enzim Richeng dengan aktivitas ekspresi β-mannanase asam bakteri rekayasa Aspergillus niger sebesar 20.000 U / mL, untuk tingkat galur produksi saat ini sebesar 25 kali lipat, berada di posisi terdepan bakteri rekayasa genetika jamur [10]. A. tabescens MAN 47 β-mannanase mutan dengan suhu tinggi dan tahan asam diperoleh dengan mutasi yang ditargetkan pengocokan DNA, dan aktivitas enzim pada suhu tinggi 80 dan pH 4,0 adalah 10 kali lipat dari tipe liar. Pengenalan situs N-glikosilasi yang ditargetkan memungkinkan ekspresi tipe liar dan mutan pada A. tabescens, dan stabilitas panas, stabilitas asam, dan ketahanan protease ditingkatkan. Tiga mutan dengan aktivitas mannanase 3-5 kali lebih tinggi dari tipe liar juga diperoleh [10-11]. Sebuah β-1,4-mannanase yang stabil terhadap panas dikloning dari Thermoanaerobacter thermophilus, yang memiliki aktivitas tertinggi pada suhu 80℃ di sumur minyak bersuhu tinggi dan permeabilitas rendah dan terhadap permen karet hidroksiguar. Waktu paruh enzim ini adalah 46 jam [10].

Laccase adalah polifenol oksidase yang mengandung tembaga, enzim ligninolitik, juga dapat mengkatalisis sintesis fenol, amina aromatik, oligomer. Aktivitas ekspresi gen laccase yang dikloning dari Tanya ruderalis ke dalam Saccharomyces cerevisiae adalah 9,03 U / mL, yang 3 kali lebih tinggi dari strain aslinya [5]. Laccase Gramineae Panus rudis liar diubah menjadi ragi Picros untuk sekresi dan ekspresi, dan aktivitas spesifik enzim adalah 16,17 U / mg, yang meningkat 4,4 kali lipat dengan mutasi yang ditargetkan dan mutasi acak [7]. Laccase bakteri laut baru menjadi sasaran mutagenesis yang ditargetkan asam amino, dan waktu paruh mutan diperpanjang 3 kali lipat, dan protein terlarut meningkat 244% dibandingkan dengan sebelum optimasi. Hasil fermentasi 7,9 kali lebih tinggi dari tipe liar [10]. Aktivitas enzim lakase dari strain jamur busuk putih tropis mencapai 11.400 U/L (metode guaiacol) [7].

Pullulanase, juga dikenal sebagai thaumatin polisakaridase, adalah enzim debranching yang memecah ikatan α-1,6-glukosidik. Thermococcus sp. HJ21 menghasilkan Pullulanase suhu tinggi ekstraseluler dengan suhu optimal 95℃, dan aktivitas enzim masih lebih dari 50% pada suhu 100℃ selama 2 jam [7]. Gen untuk enzim ini dikloning dengan PCR. Anoxy bacillus sp. p28 dikloning ke dalam sekuens gen purulanase dan plasmid rekombinan dibuat. Ketika ditransformasikan ke dalam E. coli, produk yang dihasilkan adalah maltotriosa tunggal, yaitu Pullulanase tipe I. Gen purulanase dari Bacillus sp. anaerobik tahan panas yang diisolasi dari sumber air panas Tengchong dimasukkan ke dalam Bacillus subtilis dan diekspresikan. 60 ℃ dan 48 jam masih mempertahankan lebih dari 50% viabilitas, dan aktivitas enzim ekstraseluler adalah 42 U / mL, yang merupakan peningkatan 40 kali lipat dalam viabilitas ekspresi [10]. Melalui teknologi KO gen dan rekombinasi, Nanjing Bestjie Bioengineering Company memodifikasi gen Bacillus Pullulanase liar, dan membuat enzim komposit dengan glukoamilase, yang dapat menghasilkan glukosa dengan nilai DE lebih dari 96,5, dan nama dagangnya adalah seri High DEX, yang dapat memenuhi produksi glukosa, dan mencapai tingkat internasional [10].

Penisilin asilase adalah enzim kunci dalam industri antibiotik β-laktam. China telah berhasil memasuki industri antibiotik sintesis enzim, penisilin asilase melalui mutagenesis untuk mendapatkan viabilitas strain mutan sebesar 820 U / mL [2]. Kloning gen penisilin asilase Bacillus megaterium diekspresikan pada Bacillus subtilis dengan viabilitas 30 U/mL [4]. Penisilin asilase disekresikan dan diekspresikan dalam Bacillus subtilis pada 864 U / L, yang 144 kali lebih tinggi dari hasil produksi Bacillus tipe liar seperti A. faecalis [5]. Penisilin asilase B. faecalis disekresikan dan diekspresikan dalam E. coli, dan aktivitas enzim dari kultur yang ditingkatkan dari bakteri yang direkayasa adalah> 2.000 U / L. 7-amino cephalosporanic acid acylase (GL-7-ACA acylase) dapat mengubah sefalosporin C, dan diekspresikan dalam E. coli, dengan aktivitas enzim tertinggi hingga 266 U / L [5], dan penisilin asilase dari Bacillus megaterium yang diimobilisasi dalam vektor Eupergitc menghasilkan 30 batch transformasi berturut-turut. Enzim tersebut diimobilisasi dengan vektor Eupergitc dan diproduksi dalam 30 batch berturut-turut tanpa penurunan aktivitas [6].

D-amino acid oxidase dapat mengkatalisis produksi asam D-amino untuk menghasilkan asam keto dan amonia yang sesuai, enzim ini dan 7-aminocephalosporanic acid acylase (7-ACA acylase) produksi dua langkah produksi sefalosporin bahan baku penting 7-aminocephalosporanic acid (7-ACA). Picrosporum spp. rekombinan yang diekspresikan dengan tinggi dibuat menggunakan D-amino acid oxidase yang diekspresikan oleh ragi metanol, dan viabilitas fermentasi mencapai 8.000-1.000 U / L dalam tangki 14 L [5]. Oksidase asam D-amino yang diekspresikan oleh fusi ragi Picot dengan viabilitas 1.700 U / L dibangun [5], dan dua jenis asilase GL-7-ACA rekombinan juga dibangun, dengan strain konstitutif hingga 1.500 U / L dan strain yang dapat diinduksi hingga 900 U / L, dan tingkat konversi enzim yang diimobilisasi mencapai 97% [5]. Gen oksidase asam D-amino dari Saccharomyces cerevisiae ditransfer ke E. coli dengan kekuatan ekspresi 23,3 U / mL [5].
Oksidase asam D-amino diimobilisasi dan ditransformasikan pada resin epoksi Amberzyme selama 14 batch tanpa penurunan viabilitas [6]. P-hidroksifenilglisin adalah perantara penting dalam semi-sintesis antibiotik β-laktam, yang dapat dibuat dengan preparasi katalitik dua langkah dari Amberzyme dan D-karbamoil hidrolase, dan kelarutannya meningkat 6 kali lipat dalam E. coli dengan mutasi acak D-karbamoil hidrolase [6], dan ekspresi rekombinan E. coli dengan kelarutan D-karbamoil hidrolase yang buruk, dan ko-ekspresi pendamping molekuler meningkatkan kelarutan ekspresi sekitar 3 kali lipat [7].

Reduksi asimetris karbonil reduktase dari senyawa karbonil banyak digunakan untuk pembuatan alkohol kiral. Etil (S)-4-kloro-3-hidroksibutirat dibuat oleh Streptomyces azureus karbonil reduktase. Bakteri rekombinannya, E. coli BL21, menyiapkan etil (S) -4-kloro-3-4-fenilbutirat dan metil (S) -o-kloromandelat dengan konversi dan nilai ee lebih dari 99%. Nilai ee enansiomer dan hasil produk ekspresi homolog dari gen karbonil reduktase ragi roti meningkat. Sebuah reduktase karbonil reduktase tipe (S) baru dikloning dari genom pseudohifa yang hampir halus, dan bakteri rekombinan E. coliBL 21 mampu membuat (S) -fenilglikol dengan kemurnian optik 99.1% dan hasil 89.6% [8,11].

β-Glukosidase adalah komponen penting dari sistem selulase, yang dapat menghidrolisis selobiosa dan selobiosa yang dapat larut menjadi glukosa dan ligan yang sesuai, menghidrolisis ikatan β-glikosidik dan mensintesis turunan gula baru. β-glukosidase dari Aspergillus suisse, melalui KO gen dan mutasi asam amino, aktivitas enzim mutan 143 kali lebih tinggi daripada tipe liar [9]. Gen β-glukosidase Sphingobacterium neoformans berhasil diekspresikan dalam E. coli, yang dapat mengubah glikosida isoflavon untuk menghasilkan glikosida yang sesuai [10]. Ekspresi heterolog β-glukosidase dalam saluran usus rayap susu Taiwan E. coli menggunakan sistem ekspresi prokariotik menghasilkan peningkatan 2,6 kali lipat dalam aktivitas enzim mutan dibandingkan dengan enzim tipe liar. Hal ini juga meningkatkan toleransi glukosa dan stabilitas termal [10]. Penicillium obliquum β-glukosidase dimodifikasi secara genetik, dan tiga galur ekspresi diperoleh dengan transformasi, dan aktivitas enzim meningkat 3,4-3,7 kali lipat dibandingkan dengan galur aslinya [10], dan gen β-glukosidase tahan panas diisolasi dari bakteri prion yang tidak berdaya dan dikloning di E. coli, dan aktivitas enzim meningkat 17 kali lipat [4]. β-glukosidase yang toleran terhadap glukosa disaring dari makrogenom laut dan dikloning ke dalam E. coli untuk ekspresi yang efisien, dan konsentrasi glukosa di bawah 400 mmol / L mendorong enzim, dan hingga 1.000 mmol / L konsentrasi glukosa, aktivitas enzim adalah 50% [8,11]. Reorganisasi DNA dan mutagenesis yang ditargetkan digunakan untuk meningkatkan stabilitas β-glukosidase, dan waktu paruh inaktivasi panas pada suhu 61 ℃ dari empat mutan meningkat 14,16-, 68- dan 44 kali lipat dibandingkan dengan tipe liar. Ketahanan panas meningkat secara signifikan [8].

Galaktosidase, juga dikenal sebagai laktase, memecah laktosa menjadi gugus glukosa dan galaktosil dan dapat mensintesis oligosakarida. β-Galaktosidase, enzim transglikosilasi yang efisien, diperoleh dari lumpur dasar laut dengan metode makro-genomik, dan dilarutkan serta diekspresikan dalam E. coli, ditoleransi pelarut organik, dan disintesis oligo-galaktosa dalam hasil hingga 51,6% [9]. Aspergillus α-galaktosidase difermentasi secara padat dengan aktivitas enzim 305 IU / g [6]. β-galaktosidase dari Sulfolobus solfataricus P2 dimodifikasi secara molekuler untuk membuat mutan, dan enzim mutan, F441Y, menghasilkan oligogalaktosa dengan hasil 61%, yang sekitar 10% lebih tinggi dari tipe liar [9].

Nitril hidratase memiliki aplikasi penting dalam sintesis amida, asam karboksilat dan turunannya, mengkatalisis produksi akrilamida dari akrilonitril, dengan kelayakan fermentasi hingga 6.000 unit internasional dalam Nocardia sp. YS-2002, yang diekspresikan dalam E. coli dan Picrosporum [5].

Inulinase adalah enzim hidrolitik yang menghidrolisis ikatan β-2,1-D-fruktofruktosa fruktosida inulin untuk menghasilkan oligofruktosa, dan dibagi menjadi dua jenis: endonuklease dan eksonuklease. Gen endonuklease inulin inulin dari Aspergillus niger dikloning ke dalam ragi Bichiria untuk mendapatkan ekspresi yang efisien, dan aktivitas enzim rekombinan mencapai 128 U / mL, yang mencapai tingkat internasional [9].

Alginat sintase, alginat banyak digunakan di bidang makanan, obat-obatan, industri ringan, dapat digunakan untuk memproduksi alginat dari maltosa dengan metode enzim tunggal, melalui desain molekul enzim yang rasional dan teknologi pengocokan DNA dari dua strain GRAS dan dua bakteri termofilik yang dikloning ke gen sintase alginat dan berhasil melakukan ekspresi dengan efisiensi tinggi, dan telah direalisasikan dalam produksi industri [5].

Protease netral banyak digunakan dalam produksi industri, plasmid rekombinan Bacillus subtilis AS1398 gen Npr ditransfer ke dalam B. subtilisAS 1398 untuk mendapatkan bakteri rekombinan multi-salinan, dan stabilitas plasmid bakteri rekombinan dipertahankan pada 100% selama 30 generasi berturut-turut, dan tingkat ekspresi protease meningkat lebih dari 1 kali lipat hingga mencapai 24.000-28.000 U / [10]. mL [10]. Strain B. subtilis dengan virulensi nematisida yang efisien dioptimalkan untuk kultur untuk mendapatkan aktivitas protease hingga 12.379 U / mL, yang 5 kali lebih tinggi daripada sebelum dioptimalkan, dan sistem ekspresi B. subtilis WB600 diaplikasikan untuk membangun perpustakaan mutasi acak untuk mendapatkan mutan yang stabil terhadap panas, yang digunakan sebagai dasar biosida [8]. Metalloproteinase matriks manusia terkait erat dengan metastasis tumor, dan enzim tersebut berhasil dikloning dan diekspresikan dalam E. coli, yang meletakkan dasar untuk mempelajari mekanisme enzim dan metastasis tumor serta mencari penghambat spesifik enzim [5].

Glukanase adalah hidrolase, dibagi menjadi endonuklease dan eksonuklease, yang digunakan dalam produksi bir dan penambahan pakan. Gen β-1,3-1,4-glukanase Penicillium thermophilum dikloning ke dalam vektor ekspresi prokariotik dan ditransfusikan ke dalam ekspresi yang diinduksi E. coli BL 21 dengan aktivitas enzim 240 U / mL [8], dan Streptomyces sp. Gen endonuklease β-1,3-glukanase S27 diekspresikan secara efisien di E. coli, yang menghidrolisis polisakarida kombucha, dll., Dan dapat menghambat jamur penghasil racun dan jamur penghasil racun [8]. Gen endoglukanase dari Aspergillus longum dimasukkan ke dalam Picrosporum untuk diekspresikan, dan aktivitas enzim bakteri rekombinan III mencapai 110 U / mL, yang dioptimalkan untuk meningkat sebesar 50% [8]. Titik mutasi yang sangat tahan panas Thermotogamaritima endoglukanase Cell-12B, suhu optimal enzim 95 ℃, 90 ℃ masih mempertahankan 70% hidup.
Asam N-asetilneuraminat adalah salah satu asam saliva yang paling penting dalam organisme hidup, dan rantai gula asam saliva terlibat dalam banyak proses kehidupan, asam saliva CMP mendorong regenerasi sel saraf, dan modifikasi basa gen sintetase asam saliva CMP menghasilkan ekspresi yang sangat efisien pada E. coli, dengan ekspresi enzim menyumbang 26.5% dari total protein, dan aktivitas enzim 100 U / L, yang merupakan 850 kali lipat dari galur keberangkatan [4]. Enzim detoksifikasi aflatoksin adalah oksigenase, dan gen tersebut dibangun dengan teknologi rekombinan untuk diekspresikan dalam fermentasi dengan kepadatan tinggi pada Saccharomyces cerevisiae, dan enzim tersebut menyumbang 56% dari total protein, dan jumlah ekspresinya mencapai 814,5 mg / L [6]. Plasmid rekombinan dari gen mutasi enzim dimasukkan ke dalam E. coli untuk diamplifikasi dan ditransfer ke Saccharomyces cerevisiae, dan perpustakaan mutasi dibuat, dan aktivitas enzim mutan A1773 meningkat 5 kali lipat. Mutan A1242 menunjukkan peningkatan 3,5 kali lipat dalam ketahanan suhu tinggi. Mutan DS1474, dengan aktivitas enzim spesifik 56 U / mg, dan mutan DS896, dengan aktivitas enzim spesifik 44 U / mg [9], telah disetujui sebagai produk enzim untuk detoksifikasi dalam pakan.

Infeksi jamur Aspergillus fumigatus adalah masalah yang sulit bagi kesehatan manusia, studi sistematis genom Aspergillus fumigatus lebih dari 50 gen yang terkait dengan jalur glikosilasi, telah dikloning dari Aspergillus fumigatus, kitinase, fosfomannan isomerase, O-mannosyltransferase, α-1,4-N-asetilglukosaminiltransferase, α-glukosidase I dan gen CMP-salivaryl sintetase, mekanisme glikosilasi jamur untuk memahami, pengembangan obat rekayasa genetika dan infeksi antijamur [6].

L-asparaginase memiliki efek terapeutik yang jelas pada leukemia, melalui teknologi rekombinasi DNA, fragmen antibodi rantai tunggal spesifik L-asparaginase dan enzim untuk membangun protein fusi untuk meningkatkan stabilitas enzim secara in vivo, aktivitas enzim rekayasa E. coli AS 1357 rekombinan meningkat hingga 228 U / mL, yang sebanding dengan bakteri liar lebih dari 50 kali lipat. Gen esterase ditransfer ke dalam E. coli dengan metode makrogenomik, dan bakteri rekayasa yang dibangun meningkatkan kekuatan, dengan jumlah ekspresi 200 mg / L, kekuatan enzim hingga 180 U / mg, dan stabilitas termal pada suhu 60 ℃ meningkat 144 kali lipat dan 196 kali lipat dibandingkan dengan tipe liar, dan mutan mutan pengurai pestisida poliester baru yang dapat mendegradasi klorpirifos, deltametrin, deltametrin, dan flusitrin diperoleh [9].
Pektinase alkali diproduksi oleh fermentasi ragi Picher rekombinan, dan produksi enzim tertinggi adalah 1.315 U / mL dari 1 t fermentor [8]. Aktivitas pektinase dari kultur Aspergillus niger EIM-6 dioptimalkan menjadi 30.231 U/mL [8,11]. Gen pseudomonas salisilat hidroksilase yang dikloning ke dalam E. coli mengekspresikan dua enzim pendegradasi naftalena yang mendegradasi asam salisilat, asam asetilsalisilat, asam sulfosalisilat, salisaldehida, m-nitrobenzaldehida, asam 5-klorosalisilat, oktan dan o-nitrobenzaldehida [5].
Ester organofosfat adalah kelas senyawa yang sangat beracun yang digunakan sebagai insektisida, herbisida, atau agen saraf. Hidrolase ester organofosfat dari Pseudomonas aeruginosa dikloning dan diekspresikan secara rekombinan dalam E. coli dengan mutasi situs asam amino, yang meningkatkan kapasitas hidrolisis ester organofosfat sekitar 7.000 kali lipat [10].

Hubungi Kami Sekarang!

Jika Anda membutuhkan Harga, silakan isi informasi kontak Anda di formulir di bawah ini, kami biasanya akan menghubungi Anda dalam waktu 24 jam. Anda juga bisa mengirim email kepada saya info@longchangchemical.com selama jam kerja (8:30 pagi hingga 6:00 sore UTC+8 Senin-Sabtu) atau gunakan obrolan langsung situs web untuk mendapatkan balasan secepatnya.

Senyawa Glukoamilase	9032-08-0
Pullulanase	9075-68-7
Xilanase	37278-89-0
Selulase	9012-54-8
Naringinase	9068-31-9
β-Amilase	9000-91-3
Glukosa oksidase	9001-37-0
alfa-Amilase	9000-90-2
Pektinase	9032-75-1
Peroksidase	9003-99-0
Lipase	9001-62-1
Katalase	9001-05-2
TANNASE	9025-71-2
Elastase	39445-21-1
Urease	9002-13-5
DEXTRANASE	9025-70-1
L-Laktat dehidrogenase	9001-60-9
Dehidrogenase malat	9001-64-3
Kolesterol oksidase	9028-76-6