酶的定向進化 獲得 2018 年諾貝爾化學獎,這項技術對於生物化學領域有多重要?

時間 2021-05-14 09:09:36

1樓:

定向進化技術主要用來改造蛋白質。其原理是,對蛋白質的基因進行隨機突變,而後利用大規模的篩選手段,篩選到符合要求的突變體。

酶是重要的蛋白質分子。但酶畢竟是自然進化來的,它工作的環境是在生物體內。因此,酶的很多性質不能滿足工業的需求。

比如,穩定性差。舉個例子,現在很多飼料都新增酶,這能夠提高動物對飼料的消化、利用或改善動物體內的代謝效能。但是很多酶不穩定,在室溫放不了一會就過期了。

這時候就需要對這些酶進行改造。先對這些酶做突變,建立乙個突變體文庫;然後在高溫下加熱這些突變體;最後再降溫到最合適的反應溫度,那些仍然保持很高活性的突變體就是我們需要的。

酶的活性也需要改造。舉個洗滌劑的例子。現在洗衣粉都是加酶的,這是因為很多汙漬是大分子物質,比如食物殘渣、汗漬、血跡、油汙等。

這些大分子物質水溶性不好,很難清洗乾淨。酶的作用,是使這些大分子物質分解為水溶性好的小分子物質,從而方便的除去。油汙可以被脂肪酶分解;公尺飯,食物殘渣之類的可以用澱粉酶分解。

然而我們在洗衣服的時候,大多數都是用的冷水,水溫比較低。很多酶在低溫下活性不高,這時就需要對其進行改造,使的酶在低溫狀態下仍然有較高的活性。

近年來,定向進化應用的更多的是拓寬酶的底物範圍,提高立體選擇性等功能性質。相比於化學催化劑,酶能夠專一性,高立體選擇性的催化化學反應。但是,天然酶的底物經常不是工業中需要的,這時候就需要對酶進行改造,借助定向進化的技術手段,使其能夠高立體選擇性的催化目標底物。

2樓:

。。。比較震驚的是,,,準備去的組的大導讓我寫的project就是基於她的工作,,,結果今天一看名字,哇擦,好熟悉。。。

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