{"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\/pt\/what-is-the-focus-of-protein-and-enzyme-engineering\/","title":{"rendered":"Qual \u00e9 o foco da engenharia de prote\u00ednas e enzimas?"},"content":{"rendered":"

Qual \u00e9 o foco da engenharia de prote\u00ednas e enzimas?<\/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. Engenharia de prote\u00ednas: com base no estudo da rela\u00e7\u00e3o entre a estrutura e a fun\u00e7\u00e3o da prote\u00edna, o uso da tecnologia de engenharia gen\u00e9tica ou da tecnologia de modifica\u00e7\u00e3o qu\u00edmica para transformar as prote\u00ednas existentes em novas prote\u00ednas da biotecnologia moderna.<\/p>\n

2. Engenharia enzim\u00e1tica: o uso de enzimas, organelas ou fun\u00e7\u00e3o catal\u00edtica espec\u00edfica da c\u00e9lula, por meio da produ\u00e7\u00e3o industrializada de produtos humanos em um reator apropriado ou para atingir um objetivo espec\u00edfico de uma ci\u00eancia t\u00e9cnica.<\/p>\n

3. O conte\u00fado principal da pesquisa de engenharia de enzimas:
\n1) engenharia qu\u00edmica de enzimas
\n(2) engenharia de enzimas biol\u00f3gicas
\n(3) Enzimas e c\u00e9lulas imobilizadas
\n(4) Reatores e sensores de enzimas
\n5) Cat\u00e1lise de enzimas em fase n\u00e3o aquosa<\/p>\n

4. Fus\u00e3o de prote\u00ednas: recombina\u00e7\u00e3o de parte do gene que codifica uma prote\u00edna com outro gene de prote\u00edna, ou combina\u00e7\u00e3o de fragmentos de diferentes genes de prote\u00ednas para produzir novas prote\u00ednas de fus\u00e3o por clonagem e express\u00e3o g\u00eanica.<\/p>\n

5. O papel da fus\u00e3o de prote\u00ednas:
\n1) Para isolamento e purifica\u00e7\u00e3o de produtos de express\u00e3o;
\n2) Para melhorar a solubilidade dos produtos de express\u00e3o;
\n3) para melhorar a estabilidade da prote\u00edna.<\/p>\n

6. Cristalografia de prote\u00ednas: a engenharia de estudos estruturais de macromol\u00e9culas biol\u00f3gicas usando a tecnologia de difra\u00e7\u00e3o de raios X, uma parte importante da biologia estrutural.<\/p>\n

8. muta\u00e7\u00e3o direcionada: a sequ\u00eancia local de nucleot\u00eddeos de um gene espec\u00edfico \u00e9 alterada de forma direcionada por meio de clonagem molecular, que geralmente \u00e9 usada para estudar a estrutura funcional de prote\u00ednas e para a modifica\u00e7\u00e3o de prote\u00ednas-alvo.<\/p>\n

10. Escopo de pesquisa da engenharia de enzimas:<\/p>\n

1) Desenvolvimento e produ\u00e7\u00e3o de v\u00e1rios tipos de enzimas naturais;<\/p>\n

2) Isolamento e purifica\u00e7\u00e3o de enzimas e t\u00e9cnicas de identifica\u00e7\u00e3o;<\/p>\n

3) T\u00e9cnicas de imobiliza\u00e7\u00e3o;<\/p>\n

4) Poliniza\u00e7\u00e3o cruzada usando outros campos da biotecnologia;<\/p>\n

5) desenvolvimento e aplica\u00e7\u00e3o de reatores multienzim\u00e1ticos.<\/p>\n

11. Estabilidade e estabiliza\u00e7\u00e3o de enzimas:<\/p>\n

(i) Causas da inativa\u00e7\u00e3o da enzima:<\/p>\n

(1) Alguns res\u00edduos de amino\u00e1cidos espec\u00edficos no centro ativo da enzima s\u00e3o modificados quimicamente, de modo que a atividade da enzima \u00e9 perdida (microsc\u00f3pica);<\/p>\n

(2) Influ\u00eancia do ambiente externo, barreiras espaciais no centro ativo da enzima, de modo que ela n\u00e3o possa se ligar ao substrato;<\/p>\n

3) altera\u00e7\u00f5es na estrutura superior da enzima (altera\u00e7\u00f5es na h\u00e9lice e no dobramento);<\/p>\n

4) quebra da cadeia polipept\u00eddica (muito forte);<\/p>\n

(ii) Estabiliza\u00e7\u00e3o da enzima:<\/p>\n

(1) preserva\u00e7\u00e3o em baixa temperatura (a enzima em si n\u00e3o \u00e9 desnaturada, n\u00e3o \u00e9 f\u00e1cil para outras enzimas degradarem a prote\u00edna-alvo);<\/p>\n

2) Adi\u00e7\u00e3o de sais (alta concentra\u00e7\u00e3o de (NH4)2SO4);<\/p>\n

3) Adi\u00e7\u00e3o de ligantes, como coenzimas de substrato;<\/p>\n

4) Adi\u00e7\u00e3o de desnaturantes fortes (para proteger a estrutura prim\u00e1ria e reaviv\u00e1-la quando usada);<\/p>\n

5) cristaliza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

12. Superioridade dos microrganismos como fontes de enzimas:<\/p>\n

1) F\u00e1cil acesso \u00e0s enzimas necess\u00e1rias para as enzimas;<\/p>\n

2) acesso f\u00e1cil a cepas de alto rendimento;<\/p>\n

3) ciclo de produ\u00e7\u00e3o curto;<\/p>\n

4) baixo custo de produ\u00e7\u00e3o;<\/p>\n

5) f\u00e1cil gerenciamento da produ\u00e7\u00e3o;<\/p>\n

6) mais maneiras de melhorar a produ\u00e7\u00e3o de enzimas microbianas.<\/p>\n

13. Enzima imobilizada: refere-se \u00e0 enzima que existe em um determinado espa\u00e7o em um estado bloqueado, que pode realizar a rea\u00e7\u00e3o continuamente, e a enzima pode ser reciclada e reutilizada ap\u00f3s a rea\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

14. Vantagens da enzima imobilizada:<\/p>\n

1) \u00c9 extremamente f\u00e1cil separar a enzima imobilizada do produto e do substrato;<\/p>\n

2) Pode realizar rea\u00e7\u00f5es repetidas em lote e colunas carregadas em uma rea\u00e7\u00e3o cont\u00ednua por um longo per\u00edodo de tempo;<\/p>\n

3) a capacidade de aumentar a estabilidade da enzima na maioria dos casos;<\/p>\n

4) o processo de rea\u00e7\u00e3o da enzima pode ser rigorosamente controlado;<\/p>\n

(5) Nenhum res\u00edduo de enzima na solu\u00e7\u00e3o do produto, simplificando o processo de purifica\u00e7\u00e3o;<\/p>\n

6) \u00c9 mais adequado para a rea\u00e7\u00e3o multienzim\u00e1tica do que a enzima livre;<\/p>\n

7) O rendimento do produto pode ser aumentado e a qualidade do produto pode ser melhorada;<\/p>\n

8) a efici\u00eancia do uso da enzima \u00e9 aumentada e o custo \u00e9 reduzido.<\/p>\n

15. Desvantagens da enzima imobilizada:<\/p>\n

1) H\u00e1 uma perda da atividade da enzima quando imobilizada;<\/p>\n

2) Aumento do custo de produ\u00e7\u00e3o e grande investimento inicial na f\u00e1brica;<\/p>\n

3) s\u00f3 pode ser usado para substratos sol\u00faveis e \u00e9 mais adequado para substratos de mol\u00e9culas pequenas;<\/p>\n

4) N\u00e3o \u00e9 adequado para rea\u00e7\u00f5es multienzim\u00e1ticas em compara\u00e7\u00e3o com o bacteri\u00f3fago intacto, especialmente aquelas que exigem cofatores;<\/p>\n

5) os procedimentos de separa\u00e7\u00e3o pelos quais as enzimas intracelulares devem passar.<\/p>\n

16. Princ\u00edpios de prepara\u00e7\u00e3o de enzimas imobilizadas:<\/p>\n

1) Deve-se tomar cuidado para manter a atividade catal\u00edtica e a especificidade da enzima;<\/p>\n

2) A imobiliza\u00e7\u00e3o deve ser favor\u00e1vel \u00e0 automa\u00e7\u00e3o e \u00e0 continuidade da produ\u00e7\u00e3o;<\/p>\n

(3) A enzima imobilizada deve ter a menor resist\u00eancia espacial poss\u00edvel, de modo a n\u00e3o prejudicar a proximidade do carv\u00e3o e do substrato, a fim de melhorar o rendimento do produto;<\/p>\n

4) A enzima e o transportador devem ter uma for\u00e7a de liga\u00e7\u00e3o forte para que a enzima imobilizada possa ser recuperada e o armazenamento facilite o uso repetido;<\/p>\n

(5) A enzima imobilizada deve ter estabilidade m\u00e1xima, e o transportador selecionado n\u00e3o deve reagir quimicamente com o produto residual ou com a solu\u00e7\u00e3o de rea\u00e7\u00e3o;<\/p>\n

(6) O custo da enzima imobilizada deve ser baixo, o que favorece o uso industrial.<\/p>\n

17. M\u00e9todos de imobiliza\u00e7\u00e3o de enzimas:<\/p>\n

(i) M\u00e9todo de liga\u00e7\u00e3o n\u00e3o covalente:<\/p>\n

(1) m\u00e9todo de cristaliza\u00e7\u00e3o: aplic\u00e1vel a enzimas com baixa atividade enzim\u00e1tica, a concentra\u00e7\u00e3o muda ap\u00f3s a cristaliza\u00e7\u00e3o e n\u00e3o h\u00e1 perda no uso cont\u00ednuo e constante;<\/p>\n

(2) m\u00e9todo de decomposi\u00e7\u00e3o: a enzima \u00e9 transformada em um p\u00f3 seco, que \u00e9 disperso na fase insol\u00favel em \u00e1gua, mesmo que o p\u00f3 seco esteja suspenso no solvente; vantagem: a recupera\u00e7\u00e3o \u00e9 mais conveniente; desvantagem: o p\u00f3 seco \u00e9 f\u00e1cil de absorver \u00e1gua, as part\u00edculas ficam maiores, a atividade \u00e9 reduzida e a vitalidade da enzima em solventes org\u00e2nicos ser\u00e1 afetada;<\/p>\n

(3) Adsor\u00e7\u00e3o f\u00edsica: m\u00e9todo no qual a enzima \u00e9 fisicamente adsorvida em um transportador insol\u00favel; vantagem: o centro ativo da enzima n\u00e3o \u00e9 facilmente destru\u00eddo, menos altera\u00e7\u00f5es na estrutura s\u00eanior, menos perda de atividade enzim\u00e1tica, tamb\u00e9m adequado para c\u00e9lulas imobilizadas; desvantagem: intera\u00e7\u00e3o fraca entre a enzima e o transportador, a enzima pode cair facilmente;<\/p>\n

(4) Liga\u00e7\u00e3o ao transportador sol\u00favel em \u00e1gua por meio de liga\u00e7\u00e3o i\u00f4nica; Vantagens: opera\u00e7\u00e3o simples, condi\u00e7\u00f5es amenas, a estrutura s\u00eanior e o centro ativo n\u00e3o podem ser destru\u00eddos, tamb\u00e9m aplic\u00e1vel a c\u00e9lulas imobilizadas; Desvantagens: o transportador e a for\u00e7a de liga\u00e7\u00e3o da enzima s\u00e3o mais fracos, tamp\u00e3o ani\u00f4nico ou cati\u00f4nico, a concentra\u00e7\u00e3o i\u00f4nica da influ\u00eancia do maior, a enzima \u00e9 mais propensa a cair do transportador;<\/p>\n

(ii) M\u00e9todo de liga\u00e7\u00e3o qu\u00edmica:<\/p>\n

(1) m\u00e9todo de liga\u00e7\u00e3o covalente: a enzima e a liga\u00e7\u00e3o covalente do transportador; m\u00e9todo: a ativa\u00e7\u00e3o do gene relacionado ao transportador e, em seguida, a rea\u00e7\u00e3o de acoplamento com os genes relacionados \u00e0 enzima, na liga\u00e7\u00e3o do transportador \u00e9 relativamente forte, geralmente n\u00e3o ser\u00e3o fixadas mudan\u00e7as e altera\u00e7\u00f5es na concentra\u00e7\u00e3o do substrato; desvantagens: as condi\u00e7\u00f5es de rea\u00e7\u00e3o s\u00e3o mais intensas, muitas vezes levam a altera\u00e7\u00f5es na estrutura de alto n\u00edvel, destrui\u00e7\u00e3o do centro ativo, s\u00f3 se aplicam \u00e0 imobiliza\u00e7\u00e3o da enzima, n\u00e3o s\u00e3o adequadas para a imobiliza\u00e7\u00e3o da c\u00e9lula;<\/p>\n

(2) M\u00e9todo de reticula\u00e7\u00e3o: com o uso de reagentes multifuncionais ou bifuncionais, de modo que o m\u00e9todo de imobiliza\u00e7\u00e3o de reticula\u00e7\u00e3o de enzimas e enzimas ou microrganismos e c\u00e9lulas microbianas, geralmente reduzindo a concentra\u00e7\u00e3o do agente de reticula\u00e7\u00e3o e o tempo de rea\u00e7\u00e3o para manter a atividade da enzima;<\/p>\n

(iii) M\u00e9todo de incorpora\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

(1) tipo de grade: a enzima ou os microrganismos incorporados em uma grade fina de gel de pol\u00edmero, esse m\u00e9todo \u00e9 a imobiliza\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas microbianas com mais m\u00e9todos; vantagens: n\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio combinar com a rea\u00e7\u00e3o da prote\u00edna da enzima, a taxa de recupera\u00e7\u00e3o da atividade da enzima \u00e9 alta;<\/p>\n

(2) tipo de microc\u00e1psula: a mol\u00e9cula da enzima \u00e9 encapsulada em uma c\u00e1psula, a membrana de pol\u00edmero \u00e9 semiperme\u00e1vel, essa c\u00e1psula \u00e9 imperme\u00e1vel e pode existir em alguma fase org\u00e2nica anidra.<\/p>\n

18. Propriedades das enzimas imobilizadas:<\/p>\n

(i) Altera\u00e7\u00e3o na atividade da enzima ap\u00f3s a imobiliza\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

Causas:
\n(1) A conforma\u00e7\u00e3o espacial da mol\u00e9cula da enzima muda durante a imobiliza\u00e7\u00e3o, afetando at\u00e9 mesmo os amino\u00e1cidos no centro ativo;<\/p>\n

A liberdade espacial da mol\u00e9cula da enzima \u00e9 restrita ap\u00f3s a imobiliza\u00e7\u00e3o, o que afeta diretamente o efeito vacuolar do centro ativo sobre o substrato;<\/p>\n

A resist\u00eancia \u00e0 difus\u00e3o interna faz com que a aproxima\u00e7\u00e3o das mol\u00e9culas de substrato ao centro ativo seja resistida;<\/p>\n

Quando incorporada, a enzima \u00e9 envolvida por uma membrana semiperme\u00e1vel de pol\u00edmero, e o substrato macromolecular n\u00e3o pode se aproximar da enzima atrav\u00e9s da membrana;<\/p>\n

Efeito da imobiliza\u00e7\u00e3o na estabilidade da enzima:<\/p>\n

A estabilidade t\u00e9rmica aumenta;<\/p>\n

2) Maior estabilidade a v\u00e1rios reagentes org\u00e2nicos e reagentes enzim\u00e1ticos;<\/p>\n

(3) A estabilidade a diferentes valores de pH, a estabilidade da protease, a estabilidade de armazenamento e a estabilidade operacional t\u00eam um impacto;<\/p>\n

(4) As raz\u00f5es para a maior estabilidade da enzima imobilizada: a enzima imobilizada e o transportador podem ser conectados em v\u00e1rios pontos, o que pode impedir que a mol\u00e9cula de protease se estique e se deforme; a vitalidade da enzima pode ser aliviada ap\u00f3s a imobiliza\u00e7\u00e3o e liberada; a autodegrada\u00e7\u00e3o da enzima pode ser inibida;<\/p>\n

(iii) A temperatura ideal muda -- aumenta;<\/p>\n

(iv) Altera\u00e7\u00e3o ideal do pH: amplia\u00e7\u00e3o da faixa;<\/p>\n

(v) Altera\u00e7\u00e3o no Km (altera\u00e7\u00e3o na constante de Mie - torna-se menor, a afinidade aumenta).<\/p>\n

19. m\u00e9todos de imobiliza\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

1) A co-imobiliza\u00e7\u00e3o da coenzima e da enzima no mesmo transportador resulta em um sistema permanentemente livre de coenzima adicional;<\/p>\n

2) imobilizar a coenzima diretamente na mol\u00e9cula da enzima.<\/p>\n

20. imobiliza\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas: c\u00e9lulas que s\u00e3o impedidas de se movimentar livremente, ou seja, as c\u00e9lulas s\u00e3o f\u00edsica e quimicamente restringidas ou limitadas a determinados limites espaciais, mas as c\u00e9lulas ainda ret\u00eam a atividade catal\u00edtica e t\u00eam a viabilidade de serem usadas repetida e continuamente.<\/p>\n

1. Vantagens e desvantagens da imobiliza\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas:<\/p>\n

Vantagens: 1) As c\u00e9lulas imobilizadas mant\u00eam o estado original e o ambiente natural do sistema enzim\u00e1tico intracelular e, portanto, s\u00e3o mais est\u00e1veis;<\/p>\n

Mant\u00e9m o sistema multienzim\u00e1tico original na c\u00e9lula, pois a vantagem catal\u00edtica de v\u00e1rias etapas \u00e9 mais \u00f3bvia e n\u00e3o precisa de regenera\u00e7\u00e3o de coenzimas;<\/p>\n

Vantagens mais \u00f3bvias para a fermenta\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas proliferantes imobilizadas: alta densidade de c\u00e9lulas imobilizadas, pode proliferar, encurtar o ciclo de produ\u00e7\u00e3o da fermenta\u00e7\u00e3o; boa estabilidade da fermenta\u00e7\u00e3o, pode ser repetida por um per\u00edodo mais longo para uso cont\u00ednuo; o caldo de fermenta\u00e7\u00e3o cont\u00e9m menos organismos, o que favorece o isolamento e a purifica\u00e7\u00e3o do produto para melhorar a qualidade do produto;<\/p>\n

Desvantagens: 1) A presen\u00e7a de uma variedade de enzimas na c\u00e9lula formar\u00e1 subprodutos indesejados;<\/p>\n

A presen\u00e7a de membranas celulares, paredes celulares e tamb\u00e9m de transportadores pode constituir uma limita\u00e7\u00e3o \u00e0 difus\u00e3o;<\/p>\n

3) o tamanho dos poros formados pelo transportador afeta a permeabilidade do substrato de pol\u00edmero.<\/p>\n

2. modifica\u00e7\u00e3o qu\u00edmica: quando a estrutura covalente de uma prote\u00edna \u00e9 alterada pela inclus\u00e3o ou remo\u00e7\u00e3o de um gene qu\u00edmico, chamamos esse fen\u00f4meno de modifica\u00e7\u00e3o qu\u00edmica.<\/p>\n

3. Fatores que afetam a reatividade do grupo funcional das prote\u00ednas: 1) polaridade das microrregi\u00f5es: 2) efeito de liga\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio; 3) efeito eletrost\u00e1tico; 4) efeito de bloqueio de local.<\/p>\n

4. Hiper-reatividade do n\u00edvel funcional da prote\u00edna enzim\u00e1tica: refere-se a um gene da cadeia lateral da prote\u00edna e os reagentes individuais podem apresentar uma rea\u00e7\u00e3o r\u00e1pida.<\/p>\n

5. Fatores que afetam a hiperreatividade:
\n1) Altera\u00e7\u00e3o do valor de pK da fun\u00e7\u00e3o da prote\u00edna;
\n2) Maior reatividade do grupo funcional da prote\u00edna;
\n3) Intera\u00e7\u00f5es eletrost\u00e1ticas para atrair reagentes e orient\u00e1-los adequadamente;
\n4) adapta\u00e7\u00e3o estereoqu\u00edmica entre o reagente e a regi\u00e3o da prote\u00edna pr\u00f3xima ao local da modifica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

6. Determinantes da reatividade do modificador:
\n1) adsor\u00e7\u00e3o seletiva;
\n2) Intera\u00e7\u00f5es eletrost\u00e1ticas;
\n3) Fatores de resist\u00eancia do local;
\n4) fatores catal\u00edticos:
\n5) polaridade da microzona (polaridade do ambiente local).<\/p>\n

7. controle da especificidade da rea\u00e7\u00e3o de modifica\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

(i) Sele\u00e7\u00e3o de reagentes:<\/p>\n

(1) H\u00e1 v\u00e1rios casos de modifica\u00e7\u00e3o de amino\u00e1cidos:<\/p>\n

a. Modifica\u00e7\u00e3o de todos os grupos amino sem modificar outros genes;<\/p>\n

b. Modifica\u00e7\u00e3o do grupo amino alfa por contra modifica\u00e7\u00e3o;<\/p>\n

c. modifica\u00e7\u00e3o de amino\u00e1cidos com atividade catal\u00edtica; d. altera\u00e7\u00e3o do estado carregado e da solubilidade das prote\u00ednas, altera\u00e7\u00e3o do estado carregado das prote\u00ednas para escolher reagentes que possam carregar a carga m\u00e1xima em condi\u00e7\u00f5es neutras, altera\u00e7\u00e3o da solubilidade das prote\u00ednas, a rea\u00e7\u00e3o \u00e9 realizada em \u00e1gua, a escolha de reagentes qu\u00edmicos para a solubilidade em \u00e1gua; 3) determina\u00e7\u00e3o quantitativa do produto da rea\u00e7\u00e3o; 4) considera\u00e7\u00e3o do tamanho do reagente: a escolha do tamanho do reagente \u00e9 menor para facilitar a modifica\u00e7\u00e3o e n\u00e3o causar grandes altera\u00e7\u00f5es na conforma\u00e7\u00e3o da prote\u00edna;<\/p>\n

Sele\u00e7\u00e3o das condi\u00e7\u00f5es de rea\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

As condi\u00e7\u00f5es da rea\u00e7\u00e3o n\u00e3o causar\u00e3o desnatura\u00e7\u00e3o irrevers\u00edvel da prote\u00edna;<\/p>\n

A escolha das condi\u00e7\u00f5es de rea\u00e7\u00e3o favorece a modifica\u00e7\u00e3o espec\u00edfica das prote\u00ednas;<\/p>\n

(iii) especificidade da rea\u00e7\u00e3o: 1) pode usar a especificidade de alguns genes na prote\u00edna; 2) escolher um pH de rea\u00e7\u00e3o diferente; 3) usar alguma instabilidade do produto; 4) rotulagem por afinidade; 5) rotulagem diferencial: no sistema existem mol\u00e9culas de enzima, substratos e inibidores; 6) usar a diferen\u00e7a no estado da prote\u00edna.<\/p>\n

8. Reagente de afinidade: tamb\u00e9m conhecido como inibidores espec\u00edficos do local, o reagente atua em um gene no local em que est\u00e1 atuando e n\u00e3o interage com outros genes fora do local em que est\u00e1 atuando, e esse tipo de modificador \u00e9 chamado de reagente de afinidade.<\/p>\n

9. Marca\u00e7\u00e3o de afinidade: os reagentes de afinidade geralmente t\u00eam uma estrutura semelhante \u00e0 do substrato; o s\u00edtio ativo da enzima tem um alto grau de afinidade pelo s\u00edtio ativo dos res\u00edduos de amino\u00e1cidos que podem ser marcados covalentemente; esse tipo de modifica\u00e7\u00e3o qu\u00edmica da especificidade da marca\u00e7\u00e3o da afinidade, tamb\u00e9m conhecida como especificidade da inibi\u00e7\u00e3o irrevers\u00edvel.<\/p>\n

10. enzima imobilizada: em um determinado espa\u00e7o, em um estado fechado, pode ocorrer a\u00e7\u00e3o cont\u00ednua e, por fim, ser reciclada.<\/p>\n

11. Como a imobiliza\u00e7\u00e3o afeta a estabilidade da enzima por meio dos tr\u00eas efeitos a seguir:
\n1) produzir barreiras espaciais;
\n2) Produ\u00e7\u00e3o de restri\u00e7\u00f5es de difus\u00e3o;
\n3) liga\u00e7\u00e3o covalente multiponto.<\/p>\n

12. M\u00e9todos de estabiliza\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

(i) imobiliza\u00e7\u00e3o (liga\u00e7\u00e3o qu\u00edmica, m\u00e9todo de incorpora\u00e7\u00e3o, etc.): 1) gera\u00e7\u00e3o de barreiras espaciais: inibi\u00e7\u00e3o da inativa\u00e7\u00e3o qu\u00edmica; 2) gera\u00e7\u00e3o de limita\u00e7\u00f5es de difus\u00e3o: incorpora\u00e7\u00e3o da enzima dentro das part\u00edculas porosas, onde o substrato entra em contato com a superf\u00edcie das part\u00edculas porosas antes de se difundir para o interior para interagir com a enzima, sem ser controlado pela concentra\u00e7\u00e3o do substrato; 3) liga\u00e7\u00e3o covalente multiponto: A liga\u00e7\u00e3o da enzima de forma covalente \u00e0 superf\u00edcie do transportador em v\u00e1rios pontos, ou a liga\u00e7\u00e3o cruzada da enzima com um reagente bifuncional ou a redu\u00e7\u00e3o da enzima a ser encapsulada no transportador O poro apertado pode tornar a conforma\u00e7\u00e3o da enzima mais s\u00f3lida, evitando assim que a conforma\u00e7\u00e3o da enzima passe do estado de dobra para o estado de alongamento excessivamente.<\/p>\n

13. Ribonuclease: \u00c9 uma descri\u00e7\u00e3o de RNA com atividade catal\u00edtica, cuja natureza qu\u00edmica \u00e9 que o \u00e1cido ribonucleico tem a fun\u00e7\u00e3o catal\u00edtica de uma enzima, e o substrato pode ser uma mol\u00e9cula diferente ou algumas partes da mesma mol\u00e9cula de RNA.<\/p>\n

14. Nucleases naturais: (a) nuclease do tipo cisalhamento (catalisam o corte de RNA auto e heterog\u00eaneo, endonuclease de \u00e1cido nucleico): 1) nuclease cabe\u00e7a de martelo; 2) nuclease hairpin; 3) enzima do complexo prote\u00edna-RNA; (b) nuclease de splicing: incluindo o intron do grupo \u2160 e o intron do grupo \u2161; para obter a auto-s\u00edntese do RNA; com a atividade de endonuclease e ligase de \u00e1cido nucleico.<\/p>\n

15. Sele\u00e7\u00e3o in vitro: a partir de uma biblioteca molecular aleat\u00f3ria de grande capacidade constru\u00edda a partir de mol\u00e9culas de RNA ou DNA ordenadas aleatoriamente, na qual um n\u00famero muito pequeno de mol\u00e9culas com fun\u00e7\u00f5es espec\u00edficas \u00e9 selecionado.<\/p>\n

16. Apt\u00e2mero: Os fragmentos de RNA ou DNA que podem se ligar espec\u00edfica e eficientemente a ligantes, como subst\u00e2ncias org\u00e2nicas ou prote\u00ednas, s\u00e3o chamados de apt\u00e2meros de RNA ou apt\u00e2meros de DNA, respectivamente.<\/p>\n

17. Programa de triagem de apt\u00e2meros: 1) sintetizar quimicamente uma biblioteca de mol\u00e9culas de DNA, em uma posi\u00e7\u00e3o na cadeia molecular para introduzir uma ordem completamente aleat\u00f3ria ou parcialmente mutada, as extremidades da mol\u00e9cula s\u00e3o uma ordem fixa, a fim de amplificar a PCR; 2) ap\u00f3s algumas rodadas de amplifica\u00e7\u00e3o de PCR, transcri\u00e7\u00e3o in vitro para formar uma biblioteca de RNA ordenado aleatoriamente; 3) essas mol\u00e9culas de RNA por meio da combina\u00e7\u00e3o de colunas de cromatografia de afinidade de mol\u00e9culas-alvo, de acordo com a capacidade de liga\u00e7\u00e3o do RNA e da mol\u00e9cula-alvo, o tamanho ser\u00e1 diferenciado, as mol\u00e9culas de RNA com forte liga\u00e7\u00e3o foram finalmente elu\u00eddas; 4) mol\u00e9culas de RNA elu\u00eddas ap\u00f3s transcri\u00e7\u00e3o reversa, amplifica\u00e7\u00e3o de PCR, transcri\u00e7\u00e3o, no pr\u00f3ximo ciclo de triagem, ap\u00f3s 5 a 10 ciclos, para obter a biblioteca enriquecida com mol\u00e9culas-alvo com alta afinidade de mol\u00e9culas de RNA.<\/p>\n

18. Processo de triagem de nuclease: 1) transcrevendo uma sequ\u00eancia aleat\u00f3ria de RNA para construir uma biblioteca aleat\u00f3ria de DNA; 2) biblioteca aleat\u00f3ria com mol\u00e9culas de atividade catal\u00edtica pode catalisar o substrato e realizar a liga\u00e7\u00e3o covalente; 3) o produto da rea\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s do imobilizado no substrato RNA 5 'final do emparelhamento complementar sequencial de colunas de afinidade de oligonucleot\u00eddeos, adsor\u00e7\u00e3o seletiva da biblioteca aleat\u00f3ria daqueles que podem catalisar as mol\u00e9culas de RNA na rea\u00e7\u00e3o de liga\u00e7\u00e3o; 4) Ap\u00f3s a elui\u00e7\u00e3o de alto sal: transcri\u00e7\u00e3o reversa, amplifica\u00e7\u00e3o de PCR, transcri\u00e7\u00e3o e entrada na pr\u00f3xima rodada de triagem; 5) No pr\u00f3ximo ciclo de triagem, as muta\u00e7\u00f5es s\u00e3o introduzidas nas mol\u00e9culas ativas em uma determinada frequ\u00eancia por PCR propenso a erros, o que aumenta a polisseletividade molecular da biblioteca aleat\u00f3ria obtida pela triagem; 6) Ap\u00f3s v\u00e1rias rodadas de triagem, as mol\u00e9culas de RNA com atividade catal\u00edtica s\u00e3o enriquecidas e as mol\u00e9culas relativamente menos ativas s\u00e3o eliminadas.<\/p>\n

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19. Desoxirribonuclease: um fragmento catal\u00edtico de DNA de fita simples sintetizado usando t\u00e9cnicas de evolu\u00e7\u00e3o molecular in vitro tem atividade catal\u00edtica e reconhecimento de estrutura eficientes.<\/p>\n

1. M\u00e9todos de sele\u00e7\u00e3o in vitro: 1) sintetizar mol\u00e9culas de DNA artificialmente sem transcri\u00e7\u00e3o e transcri\u00e7\u00e3o reversa e amplific\u00e1-las diretamente por PCR; 2) obter mol\u00e9culas de DNA de fita simples: A amplifica\u00e7\u00e3o por PCR \u00e9 realizada anexando uma biotina ao primer e passando o produto de PCR pela coluna de afinidade de prote\u00ednas de biotina para a separa\u00e7\u00e3o das fitas positivas e negativas; 3) introduzir \u00edons met\u00e1licos divalentes como cofatores; 4) introduzir alguns grupos funcionais adicionais no DNA para aumentar a capacidade de reconhecimento da estrutura e de reconhecimento da estrutura das desoxirribonucleases. grupos funcionais adicionais no DNA para aumentar a afinidade estrutural e funcional.<\/p>\n

2. Classifica\u00e7\u00e3o das desoxirribonucleases: (desoxirribonucleases que clivam o RNA) (desoxirribonucleases que clivam o DNA) (desoxirribonucleases com atividade de quinase) (desoxirribonucleases com fun\u00e7\u00e3o de ligase) (catalisam a rea\u00e7\u00e3o de quela\u00e7\u00e3o de metal ciclohexil da porfirina)<\/p>\n

3. \u00e1cido nucleico antissenso: mol\u00e9cula de DNA ou RNA que se liga a uma mol\u00e9cula de mRNA, formando uma barreira espacial que impede sua liga\u00e7\u00e3o ao ribossomo e, portanto, sua tradu\u00e7\u00e3o em uma prote\u00edna, al\u00e9m de degradar o mRNA.<\/p>\n

4. Projeto racional de mol\u00e9culas de enzimas: estudo de enzimas naturais ou realmente mut\u00e1veis usando v\u00e1rios m\u00e9todos de bioqu\u00edmica, cristalografia, espectroscopia etc. para obter as caracter\u00edsticas moleculares da enzima. Estrutura espacial. A rela\u00e7\u00e3o entre a estrutura e a fun\u00e7\u00e3o, bem como os res\u00edduos de amino\u00e1cidos e outras informa\u00e7\u00f5es, e depois usar isso como base para a modifica\u00e7\u00e3o da enzima.<\/p>\n

5. Projeto n\u00e3o racional da mol\u00e9cula de enzima: sem a necessidade de informa\u00e7\u00f5es precisas sobre a estrutura da mol\u00e9cula de enzima, a mol\u00e9cula de enzima \u00e9 transformada por muta\u00e7\u00e3o aleat\u00f3ria, recombina\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica, triagem em branco e outros m\u00e9todos, e a enzima mutante da natureza necess\u00e1ria \u00e9 selecionada de forma direcional.<\/p>\n

6. Evolu\u00e7\u00e3o dirigida de mol\u00e9culas de enzimas: ou seja, a dire\u00e7\u00e3o do desenvolvimento de mol\u00e9culas de enzimas; consiste em come\u00e7ar a partir de uma ou mais enzimas-m\u00e3e existentes (naturais ou obtidas artificialmente), construir uma biblioteca de enzimas mutantes artificiais por meio de muta\u00e7\u00e3o ou recombina\u00e7\u00e3o de genes e, por fim, obter as enzimas evolutivas com determinadas caracter\u00edsticas das principais expectativas por meio de triagem. Evolu\u00e7\u00e3o dirigida = muta\u00e7\u00e3o aleat\u00f3ria + recombina\u00e7\u00e3o direta + sele\u00e7\u00e3o (ou triagem).<\/p>\n

7. PCR propenso a erros: Ao usar a enzima Taq para a amplifica\u00e7\u00e3o de PCR do gene-alvo, a frequ\u00eancia de muta\u00e7\u00e3o da enzima Taq \u00e9 alterada pelo ajuste das condi\u00e7\u00f5es da rea\u00e7\u00e3o, como o aumento da concentra\u00e7\u00e3o de Mg2+, a adi\u00e7\u00e3o de \u00edons Mn, a altera\u00e7\u00e3o da concentra\u00e7\u00e3o de dNTP no sistema etc., de modo a introduzir aleatoriamente muta\u00e7\u00f5es no gene-alvo em uma determinada frequ\u00eancia para construir uma biblioteca de muta\u00e7\u00f5es e, em seguida, selecionar ou fazer a triagem dos mutantes necess\u00e1rios.<\/p>\n

8. PCR com tend\u00eancia a erros cont\u00ednuos: Genes mutantes \u00fateis obtidos a partir de uma amplifica\u00e7\u00e3o de PCR como modelos para a pr\u00f3xima amplifica\u00e7\u00e3o de PCR e realiza\u00e7\u00e3o de mutag\u00eanese aleat\u00f3ria cont\u00ednua e repetidamente, de modo que as pequenas muta\u00e7\u00f5es ap\u00f3s cada vez se acumulem e produzam muta\u00e7\u00f5es intencionais importantes.<\/p>\n

9. Reorganiza\u00e7\u00e3o do DNA: Combinar as muta\u00e7\u00f5es positivas obtidas em diferentes genes para formar um novo conjunto de genes mutantes, tamb\u00e9m conhecido como PCR sexual.<\/p>\n

10. Opera\u00e7\u00e3o de reorganiza\u00e7\u00e3o do DNA: Os fragmentos de DNA isolados do pool de genes de muta\u00e7\u00e3o positiva s\u00e3o cortados aleatoriamente pela desoxirribonuclease \u2160 para obter fragmentos aleat\u00f3rios, ap\u00f3s v\u00e1rios ciclos de PCR sem primers, no processo do ciclo de PCR, os fragmentos aleat\u00f3rios s\u00e3o usados como modelos e primers uns dos outros para amplifica\u00e7\u00e3o, at\u00e9 que os genes completos sejam obtidos, o que leva \u00e0 recombina\u00e7\u00e3o entre fragmentos de diferentes genes e \u00e0 recombina\u00e7\u00e3o de muta\u00e7\u00f5es intencionais nos pais. Realizar a recombina\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

AI-based Biological Component Mining and Modification Topics (September 20-22 Jinan)<\/p>\n

11. M\u00e9todo de extens\u00e3o escalonada: Na rea\u00e7\u00e3o de PCR, o recozimento e a extens\u00e3o convencionais s\u00e3o combinados em uma \u00fanica etapa e seu tempo de rea\u00e7\u00e3o \u00e9 bastante reduzido, de modo que apenas uma cadeia nascente muito curta possa ser sintetizada. A cadeia nascente desnaturada \u00e9 ent\u00e3o usada como um primer para se unir a diferentes modelos que est\u00e3o simultaneamente presentes no sistema, enquanto a extens\u00e3o continua. Esse processo \u00e9 repetido at\u00e9 que um fragmento de gene de comprimento total seja produzido, o que resulta em mol\u00e9culas de DNA nascente espa\u00e7adas contendo diferentes sequ\u00eancias de modelo. Essas mol\u00e9culas de DNA nascentes cont\u00eam um grande n\u00famero de combina\u00e7\u00f5es de muta\u00e7\u00f5es que facilitar\u00e3o a gera\u00e7\u00e3o de novas propriedades enzim\u00e1ticas.<\/p>\n

12. Biblioteca de genes: o DNA gen\u00f4mico de um organismo com endonuclease de restri\u00e7\u00e3o parcialmente digerido, a se\u00e7\u00e3o da enzima ser\u00e1 inserida nas mol\u00e9culas de DNA transportadoras, todas as mol\u00e9culas transportadoras inseridas nos fragmentos de DNA gen\u00f4mico da cole\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas transportadoras conter\u00e3o todo o genoma desse organismo, o que tamb\u00e9m constitui a biblioteca de genes do organismo.<\/p>\n

13. Representatividade da biblioteca: refere-se ao fato de as mol\u00e9culas de DNA contidas na biblioteca poderem refletir completamente todas as poss\u00edveis mudan\u00e7as e altera\u00e7\u00f5es dos genes ex\u00f3genos, o que \u00e9 o indicador mais importante da qualidade da biblioteca. \u00c9 o indicador mais importante da qualidade da biblioteca. O indicador da representatividade da biblioteca \u00e9 a capacidade da biblioteca.<\/p>\n

14. Capacidade da biblioteca: refere-se ao n\u00famero de clones recombinantes independentes contidos na biblioteca de muta\u00e7\u00e3o original constru\u00edda.<\/p>\n

15. Vetores para constru\u00e7\u00e3o de biblioteca de muta\u00e7\u00e3o: (sistema de vetor de fago \u03bb) (sistema de vetor de plasm\u00eddeo) (sistema de vetor de express\u00e3o de c\u00e9lula de mam\u00edfero).<\/p>\n

16. Imita\u00e7\u00e3o de enzimas: tamb\u00e9m conhecida como enzima artificial ou modelo de enzima, \u00e9 uma ci\u00eancia aplicada que imita a forma e o tamanho do local ativo da enzima, seu microambiente e outras caracter\u00edsticas estruturais, bem como o mecanismo de a\u00e7\u00e3o e a estereoqu\u00edmica da enzima em n\u00edvel molecular.<\/p>\n

17. O (grupo catal\u00edtico) e o (substrato) do modelo de enzima devem ter caracter\u00edsticas estereoqu\u00edmicas que combinem entre si, o que \u00e9 muito importante para a forma\u00e7\u00e3o de uma boa especificidade de rea\u00e7\u00e3o e pot\u00eancia catal\u00edtica.<\/p>\n

18. Qu\u00edmica \"sujeito-convidado\": O campo da qu\u00edmica no qual o sujeito (enzima) e o convidado (substrato) formam complexos est\u00e1veis por meio de ligantes e outras liga\u00e7\u00f5es secund\u00e1rias \u00e9 chamado de qu\u00edmica \"sujeito-convidado\".<\/p>\n

19. Classifica\u00e7\u00e3o das enzimas simuladas: (a) de acordo com o tipo: 1) modelos de enzimas simples; 2) modelos de enzimas mecanicistas; 3) compostos sint\u00e9ticos simples semelhantes a enzimas; (b) de acordo com as propriedades: 1) modelos de enzimas sujeito-convidado; 2) modelos de enzimas micelares; 3) peptidases; 4) enzimas semissint\u00e9ticas; 5) enzimas com impress\u00e3o molecular; 6) enzimas de anticorpos.<\/p>\n

20. Anticorpo enzim\u00e1tico: o produto da alta seletividade do anticorpo e da alta efici\u00eancia da capacidade catal\u00edtica da enzima, a ess\u00eancia \u00e9 uma classe de imunoglobulina com capacidade catal\u00edtica, tamb\u00e9m conhecida como anticorpo catal\u00edtico, a especificidade excede a velocidade catal\u00edtica da especificidade da rea\u00e7\u00e3o da enzima, e alguns deles tamb\u00e9m podem atingir a velocidade catal\u00edtica da enzima.<\/p>\n

21. Impress\u00e3o molecular: o processo de prepara\u00e7\u00e3o de um pol\u00edmero que \u00e9 seletivo para um composto, o composto \u00e9 chamado de mol\u00e9cula impressa, tamb\u00e9m chamada de mol\u00e9cula modelo.<\/p>\n

22. Princ\u00edpio do imprinting molecular (m\u00e9todo de prepara\u00e7\u00e3o do imprinting molecular): 1) selecionar o mon\u00f4mero funcional da mol\u00e9cula impressa, de modo que os dois tenham uma rea\u00e7\u00e3o complementar; 2) na mol\u00e9cula impressa - complexos de mon\u00f4meros em torno da rea\u00e7\u00e3o de polimeriza\u00e7\u00e3o; 3) remover a mol\u00e9cula impressa do pol\u00edmero por extra\u00e7\u00e3o; 4) a forma\u00e7\u00e3o de um pol\u00edmero retido dentro da mol\u00e9cula impressa com exatamente o mesmo formato e tamanho da cavidade, o pol\u00edmero pode ser altamente seletivo para se ligar \u00e0s mol\u00e9culas impressas com alta seletividade.<\/p>\n

23. Tipos de impress\u00e3o molecular de superf\u00edcie: 1) impress\u00e3o molecular na superf\u00edcie de materiais inorg\u00e2nicos como transportadores; 2) modifica\u00e7\u00e3o da superf\u00edcie de materiais s\u00f3lidos; 3) impress\u00e3o da superf\u00edcie de prote\u00ednas.<\/p>\n

24. Bioimpress\u00e3o: um tipo de impress\u00e3o molecular, refere-se aos materiais biol\u00f3gicos naturais (como prote\u00ednas e sacar\u00eddeos) como o esqueleto, no qual a impress\u00e3o molecular e o processo de gera\u00e7\u00e3o das mol\u00e9culas impressas com reconhecimento espec\u00edfico da cavidade.<\/p>\n

25. Princ\u00edpio da bioimpress\u00e3o: a flexibilidade da conforma\u00e7\u00e3o das biomol\u00e9culas \u00e9 cancelada na fase org\u00e2nica anidra, e suas conforma\u00e7\u00f5es s\u00e3o fixas; portanto, as altera\u00e7\u00f5es conformacionais produzidas pela intera\u00e7\u00e3o entre a mol\u00e9cula modelo e a biomol\u00e9cula na solu\u00e7\u00e3o aquosa s\u00f3 podem ser preservadas quando s\u00e3o movidas para a fase org\u00e2nica anidra.<\/p>\n

26. Convers\u00e3o de prote\u00ednas em enzimas semissint\u00e9ticas por bioimpress\u00e3o: 1) Desnatura\u00e7\u00e3o parcial da prote\u00edna para perturbar a conforma\u00e7\u00e3o da prote\u00edna inicial; 2) Adi\u00e7\u00e3o da mol\u00e9cula impressa de modo que a mol\u00e9cula impressa fique totalmente ligada \u00e0 prote\u00edna parcialmente deformada; 3) Ap\u00f3s a intera\u00e7\u00e3o da mol\u00e9cula impressa com a prote\u00edna, liga\u00e7\u00e3o cruzada da prote\u00edna impressa com agente de liga\u00e7\u00e3o cruzada; 4) Remo\u00e7\u00e3o da mol\u00e9cula impressa por di\u00e1lise.<\/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