{"id":7247,"date":"2024-08-14T09:18:36","date_gmt":"2024-08-14T09:18:36","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=7247"},"modified":"2026-04-28T10:42:33","modified_gmt":"2026-04-28T10:42:33","slug":"protease-and-enzyme-engineering","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/nl\/protease-and-enzyme-engineering\/","title":{"rendered":"Protease- en enzymtechnologie"},"content":{"rendered":"

Protease- en enzymtechnologie<\/strong><\/h1>\n

<\/p>\n

Snel antwoord:<\/strong> Enzymen en voedselverwerkende ingredi\u00ebnten worden meestal geselecteerd op basis van substraat-fit, pH- en temperatuurbereik, dosering, en de vraag of de specificatie voor het eindgebruik aanvaardbaar is voor het beoogde proces. De sterkste commerci\u00eble keuze is degene die consistent presteert onder re\u00eble verwerkingsomstandigheden.<\/p>\n

<\/p>\n

1. Protein engineering: gebaseerd op de studie van de relatie tussen eiwitstructuur en -functie, het gebruik van genetische manipulatietechnologie of chemische modificatietechnologie om bestaande eiwitten om te zetten in nieuwe eiwitten van de moderne biotechnologie.
\n2. enzymengineering: het gebruik van enzymen, organellen of celspecifieke katalytische functies, door middel van de juiste reactor ge\u00efndustrialiseerde productie van menselijke producten of om een bepaald doel van een technische wetenschap te bereiken.
\n3. De hoofdinhoud van enzymtechnologisch onderzoek: 1) chemische enzymtechnologie 2) biologische enzymtechnologie 3) ge\u00efmmobiliseerde enzymen en cellen 4) enzymreactoren en -sensoren 5) katalyse van enzymen in niet-waterige fasen
\n4. Eiwitfusie: recombinatie van een deel van het gen dat codeert voor een bepaald eiwit met een ander eiwitgen, of het samenvoegen van fragmenten van verschillende eiwitgenen om nieuwe fusie-eiwitten te produceren door middel van genklonering en expressie.
\n5. De rol van eiwitfusie: 1) voor de isolatie en zuivering van het expressieproduct; 2) om de oplosbaarheid van het expressieproduct te verbeteren; 3) om de eiwitstabiliteit te verbeteren.
\n6. Eiwitkristallografie: de techniek van de structurele studie van biologische macromoleculen met behulp van r\u00f6ntgendiffractietechnologie, een belangrijk onderdeel van de structurele biologie.
\n8. gerichte mutatie: de lokale nucleotidesequentie van een specifiek gen wordt gericht gewijzigd door middel van moleculaire klonering, wat meestal wordt gebruikt om de functionele structuur van eiwitten te bestuderen en om doeleiwitten te modificeren.
\n10. Onderzoek naar enzymtechnologie:
\n1) Ontwikkeling en productie van verschillende soorten natuurlijke enzymen;
\n2) Enzymisolatie en -zuivering en identificatietechnieken;
\n3) Immobilisatietechnieken;
\n4) Kruisbestuiving met behulp van andere gebieden van de biotechnologie;
\n5) ontwikkeling en toepassing van multi-enzym reactoren.
\n11. Stabiliteit en stabilisatie van enzymen:
\n(i) Oorzaken van enzyminactivatie:
\n(1) Sommige specifieke aminozuurresiduen in het actieve centrum van het enzym worden chemisch gemodificeerd, zodat de enzymactiviteit verloren gaat (microscopisch);
\n(2) Invloed van de externe omgeving, ruimtelijke barri\u00e8res in het actieve centrum van het enzym, zodat het zich niet kan binden aan het substraat;
\n3) veranderingen in de hogere structuur van het enzym (veranderingen in helix en vouwing);
\n4) breuk van de polypeptideketen (zeer sterk);
\n(ii) Stabilisatie van het enzym:
\n(1) bewaring bij lage temperatuur (het enzym zelf is niet gedenatureerd, niet gemakkelijk voor andere enzymen om het doeleiwit af te breken);
\n2) Toevoeging van zouten (hoge concentratie (NH4)2SO4);
\n3) Toevoeging van liganden zoals substraatco-enzymen;
\n4) toevoeging van sterke denatureringsmiddelen (om de primaire structuur te beschermen en te doen herleven bij gebruik);
\n5) kristallisatie.
\n12. Superioriteit van micro-organismen als enzymbronnen:
\n1) Gemakkelijke toegang tot enzymen die nodig zijn voor enzymen;
\n2) gemakkelijke toegang tot stammen met een hoge opbrengst;
\n3) korte productiecyclus;
\n4) lage productiekosten;
\n5) eenvoudig beheer van de productie;
\n6) Meer manieren om de productie van microbi\u00eble enzymen te verbeteren.<\/p>\n

13. Ge\u00efmmobiliseerd enzym: Dit verwijst naar het enzym dat zich in een bepaalde ruimte in geblokkeerde toestand bevindt, waardoor de reactie continu kan worden uitgevoerd en het enzym na de reactie kan worden teruggewonnen en hergebruikt.
\n14. Voordelen van ge\u00efmmobiliseerd enzym:
\n1) Het is heel gemakkelijk om het ge\u00efmmobiliseerde enzym te scheiden van het product en substraat;
\n2) Kan herhaalde batchreacties en geladen kolommen in een continue reactie gedurende een lange periode uitvoeren;
\n3) de mogelijkheid om de stabiliteit van het enzym in de meeste gevallen te verhogen;
\n4) het reactieproces van het enzym kan strikt worden gecontroleerd;
\n(5) Geen enzymresidu in de productoplossing, wat het zuiveringsproces vereenvoudigt;
\n6) Het is geschikter voor multi-enzymreacties dan vrij enzym;
\n7) de opbrengst van het product kan worden verhoogd en de kwaliteit van het product kan worden verbeterd; 8) de effici\u00ebntie van het enzymgebruik wordt verbeterd en de kosten worden verlaagd.
\n15. Nadelen van ge\u00efmmobiliseerd enzym:
\n1) Er is een verlies aan enzymactiviteit wanneer het ge\u00efmmobiliseerd is;
\n2) Hogere productiekosten en grote initi\u00eble investeringen in de fabriek;
\n3) kan alleen worden gebruikt voor oplosbare substraten en is meer geschikt voor substraten met kleine moleculen;
\n4) Niet geschikt voor multi-enzymreacties in vergelijking met intacte bacteriofagen, vooral die waarvoor cofactoren nodig zijn;
\n5) de scheidingsprocedures die intracellulaire enzymen moeten ondergaan.
\n16. Principes van de bereiding van ge\u00efmmobiliseerde enzymen:
\n1) Er moet voor worden gezorgd dat de katalytische activiteit en specificiteit van het enzym behouden blijft;
\n2) Immobilisatie moet bevorderlijk zijn voor automatisering en continu\u00efteit van de productie;
\n(3) Het ge\u00efmmobiliseerde enzym moet de kleinste ruimtelijke locatieweerstand hebben om de nabijheid van kool en substraat zo min mogelijk te belemmeren en zo de productopbrengst te verbeteren;
\n4) Het enzym en de drager moeten een sterke bindende kracht hebben zodat het ge\u00efmmobiliseerde enzym kan worden teruggewonnen en de opslag herhaald gebruik vergemakkelijkt;
\n(5) Het ge\u00efmmobiliseerde enzym moet maximaal stabiel zijn en de geselecteerde drager mag niet chemisch reageren met het afvalproduct of de reactieoplossing;
\n(6) de kosten van ge\u00efmmobiliseerd enzym moeten laag zijn, wat bevorderlijk is voor industrieel gebruik.
\n17. Methoden voor immobilisatie van enzymen:
\n(i) Niet-covalente bindingsmethode:
\n(1) kristallisatiemethode: toepasbaar op enzymen met een lage enzymactiviteit, de concentratie verandert na kristallisatie en er is geen verlies bij constant continu gebruik;
\n(2) ontledingsmethode: het enzym wordt tot een droog poeder gemaakt, dat wordt gedispergeerd in de onoplosbare fase in water, zelfs als het droge poeder in het oplosmiddel is gesuspendeerd. Voordeel: terugwinning is handiger, nadeel: het droge poeder kan gemakkelijk water absorberen, de deeltjes worden groter, de activiteit wordt verminderd en de vitaliteit van het enzym in organische oplosmiddelen wordt be\u00efnvloed;
\n(3) Fysieke adsorptie: een methode waarbij het enzym fysiek wordt geadsorbeerd op een onoplosbare drager; Voordeel: het actieve enzymcentrum wordt niet gemakkelijk vernietigd, minder veranderingen in de senior structuur, minder verlies van enzymactiviteit, ook geschikt voor ge\u00efmmobiliseerde cellen; Nadeel: zwakke interactie tussen het enzym en de drager, het enzym kan er gemakkelijk afvallen;
\n(4) Binding aan de wateroplosbare drager door ionische binding; Voordelen: eenvoudige bediening, milde omstandigheden, de senior structuur en het actieve centrum kan niet worden vernietigd, ook van toepassing op ge\u00efmmobiliseerde cellen; Nadelen: de drager en het enzym bindingskracht is zwakker, anionische of kationische buffer, de ionische concentratie van de invloed van de grotere, het enzym is meer geneigd om af te vallen van de drager;
\n(ii) Chemische bindingsmethode:
\n(1) covalente bindingsmethode: het enzym en de drager covalente binding; methode: de drager-gerelateerde gen activering, en vervolgens koppeling reactie met het enzym-gerelateerde genen, in de drager binding is relatief sterk, in het algemeen zal niet worden vastgesteld substraatconcentratie veranderingen en verandering; nadelen: reactieomstandigheden zijn intenser, vaak leiden tot veranderingen in de high-level structuur, vernietiging van het actieve centrum, is alleen van toepassing op de immobilisatie van het enzym, is niet geschikt voor de immobilisatie van de cel;
\n(2) Cross-linking methode: op het gebruik van multifunctionele reagentia of bifunctionele reagentia, zodat het enzym en enzym of micro-organismen en microbi\u00eble cellen cross-linking immobilisatie methode, in het algemeen door het verminderen van de concentratie van cross-linking agent en de reactietijd om enzymactiviteit te behouden;
\n(iii) Insluitmethode:
\n(1) rastertype: het enzym of micro-organismen ingebed in een fijn raster van polymeergel, deze methode is de immobilisatie van microbi\u00eble cellen met meer methoden; Voordelen: hoeft niet te combineren met het enzym eiwitreactie, het enzym activiteit recovery rate is hoog;
\n(2) type microcapsule: de enzymmolecule is ingekapseld in een capsule, het polymeermembraan is semipermeabel, deze capsule is ondoordringbaar en kan bestaan in een watervrije organische fase.
\n18. Eigenschappen van ge\u00efmmobiliseerde enzymen:
\n(i) Verandering in enzymactiviteit na immobilisatie:
\nOorzaken: 1) De ruimtelijke conformatie van het enzymmolecuul verandert tijdens immobilisatie en be\u00efnvloedt zelfs de aminozuren in het actieve centrum;
\nDe ruimtelijke vrijheid van het enzymmolecuul is beperkt na immobilisatie, wat direct van invloed is op het vacuolaire effect van het actieve centrum op het substraat;
\nDe interne diffusieweerstand zorgt ervoor dat de nadering van substraatmoleculen naar het actieve centrum wordt tegengehouden;
\nWanneer het enzym is ingebed, is het omgeven door een polymeer semipermeabel membraan en kan het macromoleculaire substraat het enzym niet benaderen via het membraan;
\nEffect van immobilisatie op enzymstabiliteit:
\nDe thermische stabiliteit neemt toe;
\n2) Verhoogde stabiliteit voor verschillende organische reagentia en enzymreagentia;
\n(3) Stabiliteit bij verschillende pH-waarden, de stabiliteit van protease, opslagstabiliteit en operationele stabiliteit zijn van invloed;
\n(4) De redenen voor de verhoogde stabiliteit van ge\u00efmmobiliseerd enzym: ge\u00efmmobiliseerd enzym en drager kunnen op meerdere punten worden verbonden, wat kan voorkomen dat de proteasemolecule uitrekt en vervormt; de vitaliteit van het enzym kan worden ontlast na immobilisatie en kan worden vrijgegeven; de zelfafbraak van het enzym kan worden geremd;
\n(iii) De optimale temperatuur verandert -- stijgt;
\n(iv) Optimale pH-verandering: verbreding van het bereik;
\n(v) Verandering in Km (verandering in Mie-constante - wordt kleiner, affiniteit neemt toe).
\n19.Methoden van immobilisatie:
\n1) Co-immobilisatie van co-enzym en enzym in dezelfde drager resulteert in een systeem dat permanent vrij is van extra co-enzym;
\n2) het co-enzym direct op de enzymmolecule immobiliseren.
\n20. celimmobilisatie: cellen die beperkt worden in hun vrije beweging, d.w.z. cellen worden beperkt of begrensd tot bepaalde ruimtelijke grenzen door fysieke, chemische en andere factoren, maar de cellen behouden nog steeds katalytische activiteit en hebben de levensvatbaarheid om herhaaldelijk en continu gebruikt te worden.
\n1. Voor- en nadelen van celimmobilisatie:
\nVoordelen: 1) Ge\u00efmmobiliseerde cellen behouden de oorspronkelijke staat en natuurlijke omgeving van het intracellulaire enzym-systeem en zijn dus stabieler;
\nBehoud het originele multi-enzym systeem in de cel, voor meerstaps katalytisch voordeel is duidelijker, geen co-enzym regeneratie nodig;
\nMeer voor de hand liggende voordelen voor ge\u00efmmobiliseerde prolifererende celgisting; hoge dichtheid van ge\u00efmmobiliseerde cellen, kan prolifereren, de productiecyclus van de gisting verkorten; de goede gistingsstabiliteit, kan voor een langere periode van tijd voor ononderbroken gebruik worden herhaald; de gistingsbouillon bevat minder organismen is bevorderlijk voor de isolatie en de zuivering van het product om de kwaliteit van het product te verbeteren;
\nNadelen: 1) De aanwezigheid van verschillende enzymen in de cel zal ongewenste bijproducten vormen;
\nDe aanwezigheid van celmembranen, celwanden en ook dragers kan een diffusiebeperking vormen;
\n3) de grootte van de pori\u00ebn die door de drager worden gevormd, be\u00efnvloedt de doorlaatbaarheid van het polymersubstraat.
\n2. chemische modificatie: als de covalente structuur van een eiwit wordt gewijzigd door het toevoegen of verwijderen van een chemisch gen, noemen we dit fenomeen chemische modificatie.
\n3. Factoren die de reactiviteit van functionele groepen van eiwitten be\u00efnvloeden: 1) polariteit van microregio's: 2) waterstofbrugeffect; 3) elektrostatisch effect; 4) site-blocking effect.
\n4. Enzym prote\u00efne functioneel niveau hyperreactiviteit: verwijst naar een eiwit zijketen gen en individuele reagentia kunnen optreden snelle reactie.
\n5. Factoren die hyperreactiviteit be\u00efnvloeden: 1) verandering van de pK-waarde van de eiwitfunctie; 2) grotere reactiviteit van de functionele groep van het eiwit; 3) aantrekking van het reagens door elektrostatische interacties en juiste ori\u00ebntatie; 4) stereochemische aanpassingen tussen het reagens en eiwitregio's dicht bij de modificatieplaats.
\n6. Determinanten van modificatiereactiviteit: 1) selectieve adsorptie; 2) elektrostatische interacties; 3) site-blocking factoren; 4) katalytische factoren: 5) polariteit van de microregio (polariteit van de lokale omgeving).
\n7. Controle van de specificiteit van de modificatiereactie:
\n(i) Selectie van reagentia:
\n(1) Er zijn verschillende gevallen van modificatie van aminozuren:
\na. Wijziging van alle aminogroepen zonder andere genen te wijzigen;
\nb.Modificatie van de alfa-aminogroep door tegenmodificatie;
\nc. wijziging van de aminogroep met katalytische activiteit; d. verandering van de geladen toestand en oplosbaarheid van eiwitten, de geladen toestand van eiwitten om reagentia die de maximale lading kan dragen onder neutrale omstandigheden te kiezen, verandert de oplosbaarheid van eiwitten de reactie wordt uitgevoerd in water, de keuze van chemische reagentia voor de wateroplosbare; 3) kwantitatieve bepaling van het reactieproduct; 4) overweging van de grootte van het reagens: de keuze van de reagensgrootte kleiner is om de wijziging te vergemakkelijken, zonder grote veranderingen in de conformatie van het eiwit;
\nSelectie van reactieomstandigheden:
\nDe reactieomstandigheden zullen geen onomkeerbare denaturatie van het eiwit veroorzaken;
\nDe keuze van de reactieomstandigheden is bevorderlijk voor de specifieke modificatie van eiwitten;
\n(iii) reactiespecificiteit: 1) kan de specificiteit van sommige genen in het eiwit gebruiken; 2) kies verschillende reactie pH; 3) gebruik sommige productinstabiliteit; 4) affiniteit labeling; 5) differenti\u00eble labeling: in het systeem wanneer er enzymmoleculen, substraten, remmers; 6) gebruik van het verschil in eiwittoestand.
\n8. Affiniteitsreagens: ook bekend als plaatsgebonden remmers, het reagens werkt in op een gen op de plaats waarop wordt ingegrepen, en heeft geen interactie met andere genen buiten de plaats waarop wordt ingegrepen, en dit type modificator wordt een affiniteitsreagens genoemd.
\n9. Affiniteitslabeling: affiniteitsreagentia hebben over het algemeen een vergelijkbare structuur als het substraat, de actieve site van het enzym heeft een hoge mate van affiniteit voor de actieve site van de aminozuurresiduen kunnen covalent worden gelabeld, dit type chemische modificatie van de specificiteit van de labeling van de affiniteit, ook wel bekend als de specificiteit van onomkeerbare remming.
\n10. ge\u00efmmobiliseerd enzym: op een bepaalde plaats, in een gesloten toestand, kan continue actie optreden en uiteindelijk gerecycled worden.
\n11. Hoe immobilisatie de enzymstabiliteit be\u00efnvloedt door de volgende drie effecten: 1) cre\u00ebert een ruimtelijke barri\u00e8re; 2) cre\u00ebert een diffusiebeperking; 3) multipoint covalente koppeling.
\n12. stabilisatiemethoden:
\n(i) immobilisatie (chemische binding, inbeddingsmethode, enz.): 1) ruimtelijke barri\u00e8res opwerpen: chemische inactivatie tegengaan; 2) diffusiebeperking opwerpen: het enzym inbedden in de poreuze deeltjes, waarbij het substraat in contact komt met het oppervlak van de poreuze deeltjes voordat het naar binnen diffundeert om met het enzym te interageren, ongecontroleerd door de concentratie van het substraat; 3) multipoint covalent linkage: Het enzym meerpunts en covalent koppelen aan het oppervlak van de drager, of het enzym cross-linking met een bifunctioneel reagens of het verlagen van het enzym om te worden ingekapseld in de drager De nauwe porie kan de enzymconformatie vaster maken, waardoor wordt voorkomen dat de enzymconformatie van vouwtoestand naar uitrektoestand overmatig.
\n13. Ribonuclease: Het is een beschrijving van RNA met katalytische activiteit, waarvan de chemische aard is dat ribonucle\u00efnezuur de katalytische functie van een enzym heeft, en het substraat kan een ander molecuul zijn of sommige delen van hetzelfde RNA molecuul.
\n14. natuurlijke nucleasen: a) nucleasen van het afschuif-type (katalyseren het doorsnijden van zelf- en heterogeen RNA, nucle\u00efnezuureindonuclease): 1) hamerkop-type nuclease; 2) haarspeld-type nuclease; 3) eiwit-RNA complex enzym; b) splicing-type nuclease: met inbegrip van groep \u2160 intron en groep \u2161 intron; om zelf-scissoring van RNA te bereiken; met de activiteit van nucle\u00efnezuur endonuclease en ligase.
\n15. In vitro selectie: uitgaande van een willekeurige moleculaire bibliotheek met een grote capaciteit, opgebouwd uit willekeurig geordende RNA- of DNA-moleculen, waarin een zeer klein aantal moleculen met specifieke functies wordt gescreend.
\n16. Aptameer: RNA- of DNA-fragmenten die zich specifiek en effici\u00ebnt kunnen binden aan liganden zoals organische stoffen of eiwitten worden respectievelijk RNA aptameren of DNA aptameren genoemd.
\n17. Screening aptamer-programma: 1) chemisch synthetiseren van een bibliotheek van DNA-moleculen, in een positie op de moleculaire keten een volledig willekeurige of gedeeltelijk gemuteerde volgorde te introduceren, de uiteinden van de molecule is een vaste volgorde, met het oog op PCR-amplificatie; 2) na een paar rondes van PCR-amplificatie, in vitro transcriptie naar een bibliotheek van willekeurig geordende RNA te vormen; 3) deze RNA-moleculen door de combinatie van doelmoleculen affiniteitschromatografie kolommen, volgens het RNA en doel molecuul bindend vermogen grootte zal worden onderscheiden, bindend sterk RNA moleculen werden uiteindelijk ge\u00eblueerd naar beneden; 4) ge\u00eblueerde RNA moleculen na omgekeerde transcriptie, PCR amplificatie, transcriptie, in de volgende screening cyclus, na 5 tot 10 cycli, om de bibliotheek verrijkt met doelmoleculen met een hoge affiniteit van RNA-moleculen te verkrijgen.
\n18. Nuclease screeningsproces: 1) door het transcriberen van een willekeurige sequentie van RNA tot een willekeurige bibliotheek van DNA te construeren; 2) willekeurige bibliotheek met katalytische activiteit moleculen kunnen katalyseren het substraat en het uitvoeren van covalente ligatie; 3) het reactieproduct door de ge\u00efmmobiliseerde in het substraat RNA 5 'einde van de sequenti\u00eble complementaire koppeling van oligonucleotide affiniteitskolommen, selectieve adsorptie van de willekeurige bibliotheek van degenen die het RNA moleculen in de ligatiereactie katalyseren; 4) Na hoogzout elutie: omgekeerde transcriptie, PCR-amplificatie, transcriptie en invoer in de volgende screeningsronde; 5) In de volgende screeningscyclus worden met een bepaalde frequentie mutaties aangebracht in de actieve moleculen door middel van foutgevoelige PCR, waardoor de moleculaire polyselectiviteit van de door screening verkregen willekeurige bibliotheek toeneemt; 6) Na verschillende screeningsronden worden RNA-moleculen met katalytische activiteit verrijkt en worden de relatief minder actieve moleculen ge\u00eblimineerd.
\n19. desoxyribonuclease: een enkelstrengs DNA-fragment met katalytische functie gesynthetiseerd met in vitro moleculaire evolutietechnieken heeft effici\u00ebnte katalytische activiteit en structuurherkenning.
\n1. 1. In vitro selectiemethode: 1) synthetiseer DNA-moleculen kunstmatig zonder transcriptie en omgekeerde transcriptie en voer direct PCR-amplificatie uit; 2) verkrijg enkelstrengs DNA-moleculen: PCR-amplificatie verbindt een biotine met de primer, en het PCR-product wordt door de affiniteitskolom van het biotine-eiwit geleid om de scheiding van positieve en negatieve strengen te realiseren; 3) introduceer tweewaardige metaalionen als cofactoren; 4) introduceer enkele extra functionele groepen in het DNA om deze desoxyribonucleasen te targeten. extra functionele groepen in het DNA om de structurele en functionele affiniteit te vergroten.
\n2. Classificatie van deoxyribonucleasen: (deoxyribonucleasen die RNA splijten) (deoxyribonucleasen die DNA splijten) (deoxyribonucleasen met kinase-activiteit) (deoxyribonucleasen met ligase-functie) (katalyseren porfyrine cyclohexyl metaalchelatiereactie)
\n3. antisense nucle\u00efnezuur: een DNA- of RNA-molecuul dat zich bindt aan een mRNA-molecuul en zo een ruimtelijke barri\u00e8re vormt die voorkomt dat het zich bindt aan het ribosoom en zo vertaalt in een eiwit, naast het afbreken van het mRNA.
\n4. rationeel ontwerp van enzymmoleculen: studie van natuurlijke enzymen of eigenlijk muteerbaarheid met behulp van verschillende methoden van biochemie, kristallografie, spectroscopie, enz. om moleculaire eigenschappen van enzymen te verkrijgen. Ruimtelijke structuur. De relatie tussen structuur en functie, evenals aminozuurresiduen en andere informatie, en dit vervolgens gebruiken als basis voor enzymmodificatie.
\n5. Niet-rationeel ontwerp van de enzymmolecule: zonder dat nauwkeurige informatie over de structuur van de enzymmolecule nodig is, wordt de enzymmolecule getransformeerd door willekeurige mutatie, genetische recombinatie, blanco screening en andere methoden, en wordt het gemuteerde enzym van de gewenste aard gericht geselecteerd.
\n6. Gerichte evolutie van enzymmolecuul: dat is de ontwikkelingsrichting van enzymmolecuul; hierbij wordt uitgegaan van een of meer bestaande ouderlijke enzymen (natuurlijke of kunstmatig verkregen), wordt een kunstmatige mutant enzymbibliotheek opgebouwd door mutatie of recombinatie van genen en wordt uiteindelijk het ge\u00ebvolueerde enzym verkregen met bepaalde eigenschappen van de leidende verwachtingen door screening. Gerichte evolutie = willekeurige mutatie + voorwaartse recombinatie + selectie (of screening).
\n7. Foutgevoelige PCR: Wanneer Taq-enzym wordt gebruikt voor PCR-amplificatie van het doelgen, wordt de mutatiefrequentie van Taq-enzym veranderd door de reactieomstandigheden aan te passen, zoals het verhogen van de concentratie Mg2+, het toevoegen van Mn-ionen, het veranderen van de concentratie dNTP in het systeem, enz. om willekeurig mutaties in het doelgen te introduceren met een bepaalde frequentie om een mutatiebibliotheek te bouwen en vervolgens te selecteren of te screenen op de vereiste mutanten.
\n8. Continue foutgevoelige PCR: Gebruik gemuteerde genen verkregen uit \u00e9\u00e9n PCR-amplificatie als sjabloon voor de volgende PCR-amplificatie en voer voortdurend en herhaaldelijk willekeurige mutagenese uit, zodat de kleine mutaties na elke keer zullen accumuleren en belangrijke opzettelijke mutaties zullen produceren.
\n9. DNA reorganisatie: Combineer de positieve mutaties die zijn verkregen in verschillende genen om een nieuwe mutatie genenpool te vormen, ook bekend als seksuele PCR.
\n10. Werking van DNA-reorganisatie: DNA-fragmenten ge\u00efsoleerd uit de positieve mutatie gen pool worden willekeurig gesneden door desoxyribonuclease \u2160 om willekeurige fragmenten te verkrijgen, na een aantal PCR-cycli zonder primers, in het proces van PCR-cyclus, worden de willekeurige fragmenten gebruikt als elkaars sjablonen en primers voor amplificatie, totdat de volledige lengte genen zijn verkregen, wat leidt tot recombinatie tussen fragmenten van verschillende genen, en recombinatie van opzettelijke mutaties in de ouders. Voer recombinatie uit.<\/p>\n

11. Staggered extension-methode: In de PCR-reactie worden de conventionele annealing en extensie gecombineerd in \u00e9\u00e9n stap en wordt de reactietijd sterk verkort zodat slechts een zeer korte nascente keten kan worden gesynthetiseerd. De gedenatureerde nascente keten wordt vervolgens gebruikt als een primer om met verschillende sjablonen die tegelijkertijd in het systeem aanwezig zijn te koppelen terwijl de extensie doorgaat. Dit proces wordt herhaald totdat een genfragment met volledige lengte is geproduceerd, wat resulteert in nascente DNA-moleculen met een tussenruimte die verschillende sjabloonsequenties bevat. Zulke nascente DNA-moleculen bevatten een groot aantal combinaties van mutaties die het genereren van nieuwe enzym-eigenschappen vergemakkelijken.
\n12. Genenbibliotheek: genomisch DNA van een organisme met restrictie-endonuclease gedeeltelijk verteerd, het enzymgedeelte wordt ingevoegd in de DNA-dragermoleculen, alle dragermoleculen ingevoegd in de genomische DNA-fragmenten van de dragermoleculenverzameling zullen het volledige genoom van dit organisme bevatten, dat ook de genenbibliotheek van het organisme vormt.
\n13. Representativiteit van de bibliotheek: of de DNA-moleculen in de bibliotheek alle mogelijke veranderingen en wijzigingen van de exogene genen volledig kunnen weergeven, is de belangrijkste indicator voor de kwaliteit van de bibliotheek. Dit is de belangrijkste indicator voor de kwaliteit van de bibliotheek. De indicator voor de representativiteit van de bibliotheek is de bibliotheekcapaciteit van de bibliotheek.
\n14. Bibliotheekcapaciteit: verwijst naar het aantal onafhankelijke recombinantklonen in de oorspronkelijk geconstrueerde mutatiebibliotheek.
\n15. Vectoren voor de constructie van mutatiebibliotheken: (\u03bb faagvectorsysteem) (plasmidevectorsysteem) (expressievectorsysteem voor zoogdiercellen).
\n16. Enzymnabootsing: Ook bekend als kunstmatig enzym of enzymmodel, is een toegepaste wetenschap die de vorm en grootte van de actieve plaats van het enzym en zijn micro-omgeving en andere structurele kenmerken nabootst, evenals het werkingsmechanisme en de stereochemie van het enzym op moleculair niveau.
\n17. De (katalytische groep) en (substraat) van het enzymmodel moeten stereochemische kenmerken hebben die bij elkaar passen, wat heel belangrijk is voor de vorming van een goede reactiespecificiteit en katalytische potentie.
\n18. \"Onderwerp-gast\" chemie: Het gebied van de chemie waarin het onderwerp (enzym) en de gast (substraat) stabiele complexen vormen door ligand- en andere secundaire bindingen wordt \"onderwerp-gast\" chemie genoemd.
\n19. Classificatie van gesimuleerde enzymen: a) naar type: 1) eenvoudige enzymmodellen; 2) mechanistische enzymmodellen; 3) eenvoudige synthetische enzymachtige verbindingen; b) naar eigenschappen: 1) subject-gast enzymmodellen; 2) micellaire enzymmodellen; 3) peptidasen; 4) halfsynthetische enzymen; 5) moleculair bedrukte enzymen; 6) antilichaam enzymen.
\n20. Antilichaamenzym: het product van hoge selectiviteit van antilichaam en hoog effici\u00ebnt katalytisch vermogen van enzym, de essentie is een klasse van immunoglobuline met katalytisch vermogen, ook bekend als katalytisch antilichaam, specificiteit overtreft de katalytische snelheid van enzymreactiespecificiteit, en sommigen van hen kunnen ook de katalytische snelheid van enzym bereiken.
\n21. Moleculaire imprinting: het proces van het bereiden van een polymeer dat selectief is voor een verbinding, de verbinding wordt een imprinted molecule genoemd, ook wel een template molecule.
\n22. Principe van moleculaire imprinting (bereidingswijze van moleculaire imprinting): 1) selecteer het functionele monomeer van de ingeprente molecule, zodat de twee een complementaire reactie hebben; 2) in de ingeprente molecule - monomeer complexen rond de polymerisatiereactie; 3) verwijder de ingeprente molecule uit het polymeer door extractie; 4) de vorming van een polymeer ingehouden binnen de ingeprente molecule met exact dezelfde vorm, grootte van de holte, kan het polymeer zeer selectief opnieuw binden de ingeprente moleculen met hoge selectiviteit.
\n23. Soorten moleculaire imprinting aan het oppervlak: 1) moleculaire imprinting op het oppervlak van anorganische materialen als dragers; 2) oppervlaktemodificatie van vaste materialen; 3) imprinting van eiwitoppervlakken.
\n24. Bio-imprinting: een soort moleculaire imprinting, verwijst naar de natuurlijke biologische materialen (zoals eiwitten en sachariden) als het skelet, waarop moleculaire imprinting, en het proces van het genereren van de ingeprente moleculen met specifieke herkenning van de holte.
\n25. Principe van bioimprinting: de flexibiliteit van de conformatie van biomoleculen wordt opgeheven in de watervrije organische fase en hun conformaties worden gefixeerd, dus de conformationele veranderingen die worden geproduceerd door de interactie tussen het sjabloonmolecuul en het biomolecuul in de waterige oplossing kunnen alleen behouden blijven als ze naar de watervrije organische fase worden verplaatst.
\n26. Omzetting van eiwitten in semi-synthetische enzymen door bio-imprinting: 1) Gedeeltelijke denaturatie van het eiwit om de conformatie van het uitgangseiwit te verstoren; 2) Toevoeging van de ingeprente molecule zodat de ingeprente molecule volledig gebonden is aan het gedeeltelijk vervormde eiwit; 3) Na de interactie van de ingeprente molecule met het eiwit, cross-linking van de ingeprente prote\u00efne met cross-linking agent; 4) Verwijdering van de ingeprente molecule door dialyse.<\/p>\n

<\/p>\n

Een praktische inkoopchecklist voor enzymen, biotechnologie en voedselingredi\u00ebnten<\/h2>\n

In projecten voor enzymen en voedselverwerking is het nuttigste beslissingskader doorgaans de toepassingsgeschiktheid plus processtabiliteit: welk ingredi\u00ebnt presteert onder de beoogde pH-, temperatuur-, tijds- en substraatcondities zonder een kwaliteitsprobleem of complianceprobleem te veroorzaken dat verder in het proces optreedt.<\/p>\n