雜合酶
雜合酶
雜合酶把來自不同酶分子的結構單元或酶分子進行組合或交換,可以產生具有所需性質的優化酶雜合體。由兩種以上酶成分構成。
把來自不同酶分子的結構單元(單個功能基、二級結構、三級結構或功能域)或酶分子進行組合或交換,可以產生具有所需性質的優化酶雜合體。由兩種以上酶成分構成。
雜合酶可用於改變酶學或非酶學性質, 是了解酶的結構-功能關係、以及相關酶的結構特徵的有力工具,不僅如此,它還可以擴大天然酶的潛在應用,甚至可以產生催化自然界不存在的反應的新酶分子。
雜合酶構建策略為點突變及二級結構互換;功能域替換或轉移;功能域與結構域的融合;融合蛋白等。
雜合酶的構建方法是DNA水平的基礎操作和酶學檢測方法的結合,其實質是突變(組裝)和篩選。
在進化過程中,把來自不同酶分子的(亞)結構域進行組裝成為一個新的單一結構域,或者把來自不同酶的本身沒有活性的模塊重組起來,同時在一個進化體系中篩選,就可能獲得比親本功能具有更高效率的、或者衍生出新功能的子代重組體。
主要方法有同源掃描突變;反—內蛋白子的應用 ; DNA增長截短法; 非同源基因的改組等。
理論上:功能與空間摺疊的關係、底物結合的催化作用等
實踐上:前葯加工、代謝疾病治療等
雜合酶技術是將DNA水平上突變篩選與蛋白質水平上的酶學研究相結合的一門綜合技術。這一技術的引入,使酶工程的研究摒棄了煩瑣的蛋白質序列研究和繁重的菌種選育這一傳統做法,為加快構建新酶和改進生物工藝過程開創了一條新路,它將傳統酶學活性篩選方法同簡便的DNA重組技術有機結合起來。
DNA與蛋白質研究技術的突破也必將推動雜合酶技術的發展。它與合理設計互補,這將會是分子生物學家更加得心應手地設計和剪裁酶(或蛋白質)分子,也將會是蛋白質工程學更加顯示出強大的威力和誘人的前景。