酶工程是利用酶的生物催化作用,在反應器內進行物質轉化的技術。其應用范圍已涉及醫藥、化工、輕工、農業、環保等方面。國際上酶工程研究進展迅速,其產業化已取得很大進展。
改善酶的性能
運用基因工程技術改善酶的性能,可提高酶的產率,增加其穩定性,提高微生物的產酶能力,有效促進了酶工程的發展。現在丹麥諾和諾德公司用于生產酶制劑的菌種中約有80%是基因工程菌。
此外,采用溶劑工程和蛋白質工程改善有機相酶催化特性,在分子水平上改良酶的結構和功能。酶催化氣相反應技術的開發,伴有輔酶再生的多酶反應技術的開發,以及反膠團酶反應技術的開發將具有廣闊的應用前景。
實現酶定向固定化
為了使生物催化劑能多次使用,工業上常用固定化技術,但由于酶蛋白通過幾種氨基酸殘基在固定化載體上附著,造成酶固定化后活性降低。可用多種的位點專一性固定化方法,使每一個酶蛋白分子通過1個特定的位點,以可重復的方式進行固定化,酶蛋白能以有序方式附著在載體的表面,實現酶的定向固定化,使活性的損失降到最低點。
選擇不同反應介質
酶反應通常在以水為介質的系統或在非水系統內進行。親水性強的酶促反應中,酶分子所處的微環境必須存在薄層的水,約幾個水分子厚,以維持酶的活性和具有活性的空間結構。非水介質中酶促反應則具有下列優點:一些在水中不能進行的反應,有可能在非水介質中進行,有些酶在非水介質中較水中有高得多的活性,非水介質中酶的穩定性較高,酶易回收再用,回收反應產物比在水中容易。
以色列魏茨曼科學研究院科學家在新一期《自然》雜志發表文章稱:他們利用基于酶工作原理的計算機新算法設計出高效人工合成酶。這種新型酶不僅能催化天然蛋白質無法完成的化學反應,其效率更達到人工智能(AI)設計......
近日,湖北大學生命科學學院、省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室“化酶智造”團隊取得關鍵技術突破。該團隊創新方法,通過反向設計化學合成路線和建立突變體酶庫,實現甾體C7位的選擇性羥基化,大幅簡化合成......
羅漢果苷是一類來自藥用植物羅漢果(Siraitiagrosvenorii)的三萜皂苷類次生代謝產物,具有高甜度低熱量等特點,在食品添加劑領域具有廣闊的市場應用前景,其中羅漢果苷V(M5)和賽門苷I(S......
粗提的β-葡萄糖苷酶可采用硫酸銨沉淀或用乙醇、丙酮等有機溶劑沉淀等方法初步分離。β-葡萄糖苷酶的進一步純化,往往是根據具體情況,采用多種方法逐步分離。目前分離β-葡萄糖苷酶的方法較多,其中離子交換柱層......
酶是一種活性蛋白質。因此,一切對蛋白質活性有影響的因素都影響酶的活性。酶與底物作用的活性,受溫度、pH值、酶液濃度、底物濃度、酶的激活劑或抑制劑等許多因素的影響。(一)溫度大曲和麩曲的酶活性,在低溫干......
美國杜克大學領導的一個研究團隊開發出一種方法,可擴大CRISPR技術的覆蓋范圍。最初的CRISPR系統只能靶向人類基因組的12.5%,而新方法使CRISPR技術能夠準確靶向幾乎所有人類基因,使人們通過......
科學家們發現了一種名為PUCH的酶,它對于阻止寄生DNA序列在我們基因組中的傳播至關重要。這一發現可以讓我們深入了解我們的身體如何識別和對抗內部威脅(如基因組寄生蟲)和外部威脅(如病毒和細菌)。德國美......
在一項新的研究中,來自英國諾丁漢特倫特大學的研究人員確定了一種特定的酶如何在使前列腺癌變得更具侵襲性和更難治療方面發揮關鍵作用。他們發現這種在身體的許多細胞中含量豐富的稱為轉谷氨酰胺酶2(transg......
代謝工程和合成生物學工具有潛力馴化微生物細胞工廠,這些工廠能夠有效生產大量化學品和材料,包括大宗和特種化學品、生物燃料、聚合物和藥物。所需產物的微生物生產可以通過在微生物底盤細胞中異源表達特定酶或整個......
德國研究人員近日發現一種具有同化特性的原型亞硫酸鹽還原酶,通過這種特殊的酶,產甲烷微生物可將對其有害的亞硫酸鹽轉化成生長所需的硫化物。該研究提供了對進化的新見解,相關成果發表在《自然·化學生物學》雜志......