生物催化剂与酶概念的发展

回顾了酶的研究历史 .综述了各种新兴“酶” ,特别是酶性RNA和酶性DNA的研究进展 .对各种“酶”与生物催化剂的概念的归属问题进行了探讨 .     

新生物催化剂的筛选与开发

生物催化剂是具有催化作用的游离或固定化细胞和游离或固定化酶的统称.目前,筛选新生物催化剂的方法有两种:一是从环境样品中筛选全新的生物催化剂;二是探索现有生物催化剂的非天然新活力.本文详细综述了筛选新生物催化剂的方法及策略,并着重介绍了从微生物源开发新生物催化剂的方法.     

生物催化剂的新成员

生物体内不断地进行着各种化学变化 ,这些化学反应之所以能在机体中十分温和的条件下迅速进行 ,其根本原因就是生物体内普遍地存在着生物催化剂。经典的生物催化剂都是蛋白质酶。然而近年来其他具有酶活性的生物催化剂的逐步发现 ,使人类对酶的认识产生了一次又一次重大飞跃。1　抗体酶 ( abzyme)1986年 ,美国 R.A.Lerner和 P.G.Schultz等人合成了具有酶催化活性的抗体 ,称之为抗体酶。它是一种人为制备的抗体 ,其结构既具有抗体的特征 ,在其可变区又赋予了酶的属性。抗体酶的制备方法之一是选择合适的某催化反应的过渡态类似物做半抗原 …     

工业酶蛋白研究的重要进展

作为生物催化剂的核心,工业酶的研究在近年来取得了许多重要的进展,特别是具有重要意义的新酶发现、酶家族研究、酶的分子改造等领域出现了许多突破性的进展。     

金属离子与生命活动

生命活动是生化反应的过程,酶是生化反应的催化剂,金属离子参与酶的构建并为重要元素,因此金属离子与生命是不可分割的整体。     

酶的定向进化及其应用

综述了生物催化剂（酶）分子定向进化的产生、原理、方法及应用,深入阐述酶分子定向进化过程中的相关问题,重点介绍了易错PCR（Error-prone PCR）和DNA改组（DNA shuffling）等几种典型的酶定向进化方法与成功实例,展望了生物定向进化研究的发展前景。     

毕赤酵母表面展示棘孢曲霉β-葡萄糖苷酶催化合成APG的工艺条件优化

使用毕赤酵母细胞表面展示棘孢曲霉的β-葡萄糖苷酶作为全细胞催化剂,以葡萄糖为底物,在水-醇双相体系中逆水解合成C6-C10烷基糖苷。讨论了含水量、葡萄糖添加量、全细胞催化剂添加量、乙酸-乙酸钠缓冲液pH值和温度等主要因素对反应的影响,并与商品酶苦杏仁β-葡萄糖苷酶、Novozym188进行比较。结果表明,Novozym188不适合逆水解合成APG,苦杏仁β-葡萄糖苷酶反应所需时间短,但最终转化率不如全细胞催化剂。在5 mL反应体系中,合成HG的最优条件:葡萄糖0.1 g,全细胞催化剂0.05 g,10%pH 3.0 buffer;合成OG的最优条件:葡萄糖0.2 g,全细胞催化剂0.05 g,15%pH3.0 buffer;合成DG的最优条件:葡萄糖0.2 g,全细胞催化剂0.2 g,20%pH 3.0 buffer;放置55℃200 r/min恒温振荡器中,反应时间为72 h,HG和DG的最大产率分别为11.69%和3.58%,而OG的产率则在96 h到达最大值6.34%。     

酶催化技术开发及应用的研究进展

在有机合成中,酶作为一种有效的生物催化剂被广泛应用,但因为种种困难的存在,致使其在工业生产中应用还不十分广泛。目前为了解决酶应用技术中所存在的问题,各相关方面的研究十分活跃。本文简单地介绍和分析了有关研究的最新进展。     

生物催化剂立体选择性的基因工程改造

野生型生物催化剂对于其天然底物通常具有较好的反应活性和选择性,但生物催化剂在有机合成中应用时多数情况下是非天然底物,这就要求对野生型生物催化剂进行改造,以提高其对非天然底物的反应活性、稳定性和选择性(包括区域选择性和立体选择性)。以下根据酶催化剂的类型总结了近几年来通过基因工程改变生物催化剂的立体选择性的最新进展,盼望起到抛砖引玉的作用,以此促进我国在这一领域的快速发展。     

酶催化作用内涵和外延的实验

酶催化作用内涵和外延的实验高中《生物》课本第二章在叙述“酶是生物催化剂”的概念时，设计了一组验证性演示实验，无疑是旨在帮助学生理解概念的内涵、但作为概念的外延——酶的特性．未能在实验中体现出来。笔者根据教材体系，在原来的基础上充实完善，拟设了两组演示...     

MOFs固定5-羟甲基糠醛氧化酶及其催化活性的研究

固定化酶作为一种绿色高效的生物催化剂,其性能远超游离酶。目前酶的固定化技术适用范围仍然较小,酶的研究范围多停留在模型酶阶段,扩大固定化酶的研究范围具有十分重要的意义。金属有机骨架材料(MOFs)作为酶固定化的载体在近些年得到了广泛的探索,但是具有生物功能的酶-MOFs复合材料的许多特性仍有待挖掘。采用仿生矿化的合成方法将5-羟甲基糠醛氧化酶(HMFO)固定到以沸石咪唑酯(ZIF-8)为代表的MOFs材料中,制备得到一种新的生物催化剂HMFO@ZIF-8,扫描电子显微镜表征其形态区别于经典的菱形十二面体。采用考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度,计算得到酶的固定化效率达到89. 0%。HMFO@ZIF-8催化5-羟甲基糠醛的转化率达到84. 3%,收率和选择性均高于游离酶。拓展了MOFs固定化酶的研究范围,为研究其他生物大分子复合材料的生物催化剂提供一定的借鉴意义。     

RNA的生物催化功能及其研究进展

长期以来,我们一直认为生命过程中的所有化学反应是在生物催化剂——酶的作用下进行的,而所有的酶都是蛋白质或带有辅基的蛋白质。但近年研究发现,某些RNA分子也具有“酶”的生物催化功能,它们能在一定条件下催化自身或其它RNA分子发生化学反应。Cech(1981,1986)据此提出了RNA生物催化剂的概念,将这些具有酶活性的RNA称之为核酶(ribozyme)。本文简要介绍几种RNA分子的生物催化功能及其研究进展。     

Ribozyme与基因表达

Ribozyme指一类具有生物催化功能的RNA,也称RNA催化剂、在化学本质上,它不同于具有生物催化功能的蛋白质--酶(enzyme),Ribozyme发现于80年代初,近十年来,ribozyme研究进展深化了生物催化理论,提出了生物大分子和生命起源的新概念。     

用三粒黄豆进行的一组酶的实验

用三粒黄豆进行的一组酶的实验陈平平（南京教育学院生物学系２１００１７）孙美姝（南京市第三中学２１０００２）本文介绍用黄豆种子进行“酶是生物催化剂，具有高效性、专一性和多样性”的一组简便、快速的实验方法。大豆（ＧｌｙｃｉｎｅｍａｘＬ．Ｍｅｒｒ）约合脂肪...     

一项有意义的探究活动

“酶的特性”是现行高中生物学课程的一组引导式学生探究实验。其中“酶的高效性、专一性”探究设置在必修教材里,为学生提供了较为规范的探究性学习活动。是学生学习生物学探究实验方案设计的起始课;“温度对酶活性的影响”分布于选修教材中,是必修部分内容的深化和拓展。就实验内容来说,催化剂是学生十分熟悉的内容。但生命体中的特殊催化剂——酶却是他们深感陌生的问题。     

工业生物技术的核心—生物催化

本文分析了生物催化剂在工业生物技术研究中的必要性,可行性和紧迫性,并综述了国内外生物催化剂在工业上应用的现状和研究前沿,提出了进一步发展的方向和对策。     

应用生物法还原羰基化合物

还原羰基化合物是生成手性化合物的一种常见方法,利用生物催化反应的特异性,应用生物法进行这一反应具有广阔的应用前景,其中包括采用酶、微生物、值物细胞等作为催化剂还原羰基化合物的反应。该文介绍了有关这一反应的研究现状。     

工业生物技术的核心——生物催化

本文分析了生物催化剂在工业生物技术研究中的必要性、可行性和紧迫性。并综述了国内外生物催化剂在工业上应用的现状和研究前沿 ,提出了进一步发展的方向和对策。     

解脂耶氏酵母脂肪酶Lip2的表面展示及其酶学性质

表面展示酶作为全细胞催化剂具备诸如能提高酶的稳定性、省去纯化过程、节约成本等优点。脂肪酶是应用最为广泛的工业酶之一。本研究利用酿酒酵母细胞壁蛋白Cwp2作为锚定蛋白,将解脂耶氏酵母脂肪酶Lip2展示在酿酒酵母细胞表面,以制备脂肪酶全细胞催化剂。Lip2被融合到Cwp2的N端,Cwp2通过其C端的GPI锚定信号共价结合到细胞壁上。表面展示的Lip2可以水解三丁酸甘油酯及对硝基苯酚辛酸酯(pNPC),其pNPC水解酶活达到4.6U/g干细胞。作为全细胞催化剂,表面展示的Lip2具备良好的催化特征,其最适温度为40°C,最适pH为8.0,同时还具备良好的有机溶剂稳定性。     

“酶”一节教学演示实验

初中《生理卫生》第七章中“新陈代谢概述”一节没有实验,鉴于新陈代谢的概念比较抽象,同化作用和异化作用的变化过程非常复杂,包含了许多生物化学反应,而体内几乎所有的生化反应都是在不同的酶催化下进行的,即使学生对于酶的概念和作用特点能有所理解,但也比较抽象,教师在讲授这部分教材时,除了将酶与一般催化剂进行比较,指出酶“仅能影响化学