甘肃农业大学：《酶工程》课程教学资源（课件讲稿）第五章 酶分子修饰 Modification of Enzyme Molecule

Chapter 5 Modification of Enzyme molecule 酶的分子修饰

Chapter 5 Modification of Enzyme Molecule 酶的分子修饰

Contents of chapter 5 5.1酶分子修饰的概念和意义 5.2酶分子修饰的基本要求和条件 5.3酶分子的修饰方法 5.4酶修饰后的性质变化 2

2 Go 5.2 酶分子修饰的基本要求和条件 Contents of chapter 5 Go 5.3 酶分子的修饰方法 Go 5.4 酶修饰后的性质变化 Go 5.1 酶分子修饰的概念和意义

5.1酶分子修饰的概念和意义 5.1.1什么是酶分子修饰（大）？ 在体外将酶分子通过人工的方法与一 些化学基团（物质)连接，特别是与具有 生物相容性的物质连接，从而改变酶的结 构和性质。 酶的活性中 3

3 5.1 酶分子修饰的概念和意义 5.1.1 什么是酶分子修饰(★)？ 在体外将酶分子通过人工的方法与一 些化学基团（物质）连接，特别是与具有 生物相容性的物质连接，从而改变酶的结 构和性质

为什么要进行酶修饰（★） ■限制酶大规模应用的原因： )细胞外稳定性差； 2)酶活性不够高； 3)具有抗原性。 4

4 为什么要进行酶修饰(★)  限制酶大规模应用的原因： 1)细胞外稳定性差； 2)酶活性不够高； 3)具有抗原性

5.1.2酶分子修饰的意义（★） ■(I)研究酶的结构与功能的关系(structure)。 ■(2)人为改变天然酶的某些性质，扩大酶的应用 范围。 1)提高酶的活力(activity)。 2)增强酶的稳定性(stability)。 3)降低或消除酶的抗原性(immunological property)o 4)产生新的催化能力。 5

5 5.1.2 酶分子修饰的意义(★)  (1) 研究酶的结构与功能的关系(structure)。  (2) 人为改变天然酶的某些性质，扩大酶的应用 范围。 1）提高酶的活力(activity)。 2）增强酶的稳定性(stability)。 3）降低或消除酶的抗原性(immunological property)。 4）产生新的催化能力

52酶分子修饰的基本要求和条件 5.2.1基本要求 ◆（1)酶的稳定性 （2)酶活性中心的状况 6

6 5.2 酶分子修饰的基本要求和条件 （1）酶的稳定性 （2）酶活性中心的状况 5.2.1 基本要求

5.2. 2酶分子修饰的条件 ◆（1)pH与离子强度 ◆（2)修饰反应的温度与时间 ◆(3)反应体系中酶与修饰剂的比例 7

7 （1）pH与离子强度 （2）修饰反应的温度与时间 （3）反应体系中酶与修饰剂的比例 5.2.2 酶分子修饰的条件

5.3酶分子修饰的方法（大） ■金属离子置换修饰 ■大分子结合修饰（共价/非共价） ■侧链基团修饰 ■肽链有限水解修饰 ■氨基酸置换修饰 酶分子的物理修饰 a 8

8 5.3 酶分子修饰的方法(★)  金属离子置换修饰  大分子结合修饰(共价/非共价)  侧链基团修饰  肽链有限水解修饰  氨基酸置换修饰  酶分子的物理修饰

5.3.1金属离子置换修饰 ()概念：把酶分子中的金属离子换成另一种金属离 子，使酶的特性和功能发生改变的修饰方法称为 金属离子置换修饰（★）。 (2)常见含有金属离子的酶：-淀粉酶中Ca2+，谷氨 酸脱氢酶中的Zn2+,过氧化氢酶分子中Fe2+,酰基 氨基酸酶分子中的Z2+,超氧化物歧化酶分子中的 Cu2+,Zn2+。 9

9 5.3.1 金属离子置换修饰 (1) 概念：把酶分子中的金属离子换成另一种金属离 子，使酶的特性和功能发生改变的修饰方法称为 金属离子置换修饰(★) 。 (2) 常见含有金属离子的酶：α-淀粉酶中Ca2+ ，谷氨 酸脱氢酶中的Zn2+ ，过氧化氢酶分子中Fe2+ ，酰基 氨基酸酶分子中的Zn2+ ,超氧化物歧化酶分子中的 Cu2+ ，Zn2+

(3)金属离子置换修饰的过程（★） >a.酶的分离纯化 >b.除去原有的金属离子 >c.加入置换离子 必用于金属离子置换修饰的金属离子，一般 都是二价金属离子。 ·金属离子置换修饰只适用于那些在分子结 构中本来含有金属离子的酶。 10

10 (3) 金属离子置换修饰的过程(★)  a. 酶的分离纯化  b. 除去原有的金属离子  c. 加入置换离子 用于金属离子置换修饰的金属离子，一般 都是二价金属离子。 金属离子置换修饰只适用于那些在分子结 构中本来含有金属离子的酶