酶的分离纯化
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五、抗体酶
五、抗体酶 (abzyme) ) 抗体酶本质上是免疫球蛋白, 抗体酶本质上是免疫球蛋白,但在易变区被赋予了 免疫球蛋白 酶的属性,所以又称“催化性抗体” 酶的属性,所以又称“催化性抗体”(catalytic antibody)。 )。 抗原: 抗原:
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二、调节酶
• 调节酶是对代谢调节起特殊作用的酶类。 调节酶是对代谢调节起特殊作用的酶类。 • 调节酶分子中有活性区和调节区,其催化活力 调节酶分子中有活性区 调节区, 活性区和
可因与调节剂的结合而改变, 可因与调节剂的结合而改变,有调节代谢反应 的功能。 的功能。
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三、酶的纯度鉴定
酶产品质量评价中常使用比活力, 酶产品质量评价中常使用比活力, 比活力越高,纯度越高。 比活力越高,纯度越高。
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第七节 一些酶的名称及概念介绍
寡聚酶( ) 一 寡聚酶(oligoenzyme)
酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地 酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地 非催化部位 非共价键结合后引起酶分子构象的改变, 非共价键结合后引起酶分子构象的改变, 进而改变酶的活性状态, 进而改变酶的活性状态,这种现象称为别 构调节作用。 构调节作用。
别构激活作用 别构抑制作用
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三、同工酶
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四、诱导酶 诱导酶(induced enzyme ) 四、诱导酶
诱导酶:在环境中, 诱导酶:在环境中,加入特定的诱导物后产生 的酶。 的酶。 特点:酶的存在是有时间性的, 特点:酶的存在是有时间性的,是有条件的 。 典型的例子就是大肠杆菌体内的半乳糖苷酶。 典型的例子就是大肠杆菌体内的半乳糖苷酶。 组成酶: 组成酶:
2. 酶的活力单位(U, active unit) 酶的活力单位 活力单位( )
度量单位,表示酶量的多少。指在一定条件下,一定时间内将一定量 度量单位,表示酶量的多少。指在一定条件下, 的底物转化为产物所需的酶量。 的底物转化为产物所需的酶量。U/mL。 。 IU:指在最适反应条件下,1分钟内催化 µmol底物转化为产物所需的 :指在最适反应条件下, 分钟内催化 分钟内催化1µ 底物转化为产物所需的 酶量。 酶量。
(antigen)凡是能引起免疫反应的任何分子或细胞。 (antigen)凡是能引起免疫反应的任何分子或细胞。 凡是能引起免疫反应的任何分子或细胞
半抗原: 半抗原: E与S作用形成的过渡态结构设计合成的一些类似物。 作用形成的过渡态结构设计合成的一些类似物。 据 意义: 意义:设计新药的思路
•
判断分离纯化方法的优劣, 判断分离纯化方法的优劣,通常用两个指标来 衡量: 衡量: 总活力的回收:表示提纯过程中酶的损失情况。 总活力的回收:表示提纯过程中酶的损失情况。 纯化倍数:表示提纯方法的有效性。 纯化倍数:表示提纯方法的有效性。
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二、酶活力的测定
提纯的目的: 提纯的目的: 步骤: 步骤:
• 选材 • 破碎细胞 • 抽提 • 分离及纯化 • 保存
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一、分离纯化
由于酶的特殊性, 由于酶的特殊性,在提纯过程中要注意 :
1.全部操作在低温0~4℃。 全部操作在低温0 4℃。 2.在分离提纯过程中,不能剧烈搅拌。 在分离提纯过程中,不能剧烈搅拌。 3.在提纯溶剂中加一些保护剂,如少量EDTA、 在提纯溶剂中加一些保护剂,如少量EDTA、 EDTA 少量β 巯基乙醇。 少量β-巯基乙醇。 4.在分离提纯过程中要不断测定酶活力和蛋白质浓 在分离提纯过程中要不断测定酶活力和蛋白质浓 度,从而求得比活力,还要计算总活力。 从而求得比活力,还要计算总活力。 比活力 总活力
正协同效应 负协同效应
当一种配基与酶蛋白结合后,新构象的形成促进后 当一种配基与酶蛋白结合后, 续配基与酶蛋白的结合。 续配基与酶蛋白的结合。
亚基构象的改变能够传递, 亚基构象的改变能够传递,从而改变与底 物结合的速度,产生协同效应。 物结合的速度,产生协同效应。
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、酶
分光光 度法: 度法: 荧光光 度法: 度法: 恘 法: 性 法: 法:
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的 定
酶 活 力 的 测 定 方 法
如果酶促反应的产物具有光吸收性质 如果酶促反应的产物具有光吸收性质 可见光、紫外光), ),或反应产物进 (可见光、紫外光),或反应产物进 行一定反应后具有光吸收性质。 行一定反应后具有光吸收性质。 方便,常用。 方便,常用。 底物或产物具有荧光性质。 底物或产物具有荧光性质。 荧光性质 灵敏度高。 灵敏度高。 反应 有 的 ,可惣用 定。 ,可惣用 定法 定。 方便,常用。 方便,常用。 的底物进行酶 用 性 的底物进行酶 促反应, 促反应, 定产物的 。 灵敏度高, 常用。 灵敏度高, 常用。
二 调节酶
同工酶(isoenzyme) 三 同工酶
四 诱导酶 诱导酶(induced enzyme) 五 抗体酶(abzyme) 抗体酶( 六 固定化酶 固定化酶(immobilized enzyme)
核酶(ribozyme) 七 核酶
八 与人类健康有关的其它一些酶
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• 调节酶一般可分为共价调节酶及别构调节酶。 调节酶一般可分为共价调节酶及别构调节酶。 共价调节酶
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二、调节酶
(一)别构调节酶
1. 别构酶的特点和性质 (1)概念:具有别构调节作用的酶称为别构酶。 (1)概念:具有别构调节作用的酶称为别构酶。 概念 别构调节作用? 别构调节作用? (2)别构效应: (2)别构效应: 别构效应 效应物( 效应物(effector): ): 别构效应
比活力( 3. 酶的比活力(specific activity) 酶的比活力 )
指每mg蛋白质所具有的酶活力单位, 蛋白质来表示。 指每 蛋白质所具有的酶活力单位,一般用 U/mg蛋白质来表示。 蛋白质所具有的酶活力单位 蛋白质来表示
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二、酶活力的测定
二、调节酶
(二)共价调节酶 什么是共价调节酶? 什么是共价调节酶?
调节剂通过共价键与酶分子结合, 调节剂通过共价键与酶分子结合, 以增加、或减少酶分子上的基团, 以增加、或减少酶分子上的基团, 从而调节酶的活性状态与非活性状 态的相互转化, 态的相互转化,这种调节酶称为共 价调节酶。 价调节酶。
共价修饰类型: 共价修饰类型:
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三、同工酶
1、功能
催化的反应
心肌: 心肌: 骨骼肌: 骨骼肌:
乳酸 乳酸
LDH1 LDH5
丙酮酸 丙酮酸
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三、同工酶
2、组成和电泳行为 、
HHHH (LDH1) HHHM (LDH2) HHMM (LDH3) HMMM (LDH4) MMMM (LDH5)
一、寡聚酶
寡聚酶(oligoenzyme) 一、寡聚酶(oligoenzyme) 1.特点:由两个及两个以上的亚基组成的酶。 1.特点:由两个及两个以上的亚基组成的酶。 特点 2.类型: 2.类型: 类型 含有相同亚基的寡聚酶: 含有相同亚基的寡聚酶: 含不同亚基的寡聚酶: 含不同亚基的寡聚酶: A.双功能寡聚酶:每种亚基表现不同的功 双功能寡聚酶: 因而整个酶分子催化两个相关的反应 整个酶分子催化两个相关的反应, 能,因而整个酶分子催化两个相关的反应,这种寡 聚酶称为双功能寡聚酶 双功能寡聚酶。 聚酶称为双功能寡聚酶。
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二、调节酶
负协同效应别构酶与米氏酶动力学比较
对底物浓度敏感 对底物浓度不敏感
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二、调节酶 2.别构酶举例 .
• 天冬氨酸转氨甲酰酶 天冬氨酸转氨甲酰酶(ATCase)
(1) 催化反应及动力学曲线
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二、调节酶
(2) 序变模型(sequential model,也称 序变模型( 模型) ,也称KNF模型) 模型 1966年由 年由Koshland、Nemethy和Filmer提出。 提出。 年由 、 和 提出 该模型的要点 :
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一、寡聚酶
一个亚基具有催化功能 具有催化功能, B.一个亚基具有催化功能,另一个亚基无 催化活性,但可以改变第一个亚基的催化反应 催化活性,但可以改变第一个亚基的催化反应 专一性,从而使反应发生。 专一性,从而使反应发生。 C.一个酶分子中有的亚基有酶活性,有的 一个酶分子中有的亚基有酶活性 酶活性, 亚基只是底物的载体而不具酶活性, 底物的载体而不具酶活性 亚基只是底物的载体而不具酶活性,也不改变 其他亚基的活性。 其他亚基的活性。
第六节 酶的分离提纯及活力测定
一 二 三
分离纯化 (principles of purification) 酶活力的测定(determination of activity ) 酶的纯度鉴定(identification of purity)