抗体酶的综述
抗体酶的综述
2012级临床…………
摘要】抗体酶是一类以过渡态类似物，为半抗原，可诱导免疫系统产生具有类似天然酶催化活性的免疫球蛋白。抗体酶既具有抗体的高效选择性，又能像酶那样高效催化化学反应，开创了催化剂研究的崭新领域。本文从抗体酶的定义、作用原理、制备、利用价值多个角度进行综述。【关键词】抗体酶；作用原理；制备；利用价值
定义；。
是一种新型人工酶制剂，是一种具有催化功能的抗体分子，在其可变区赋予了酶的属性。它是利用现代生物学与化学的理论与技术交叉研究的成果，是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物。
抗体酶催化的反应及其原理
抗体酶能催化酯水解反应，Oxy—Cope重排反应，还原反应，环氧化及氧化物开环反应， Diels—Alder反应，Claisen重排反应。[5] 而在抗体催化的反应中，研究最广泛的是酯水解反应，所以在这里只介绍一下酯水解反应的原理。酯水解反应的过渡态是带负电荷的四面体结构。7以MOPCI67催化碳酸脂水解为例说明。首先通过化学合成过渡态磷酸脂的类似物——硝基苯磷酰胆碱脂，利用过渡态类似物作为半抗原，并将其与牛血清蛋白偶合，制成抗原注入动物体内，动物体的血液中就会产生可以和过渡态碳酸脂特异性结合的抗体MOPCl67，然后采用单克隆技术分离纯化出MOPCI67。在抗体催化碳酸脂反应中，MOPCI67和过渡态碳酸脂结合后，提高了反应物过渡态的稳定性，降低了反应的活化能，
从而加速了水解反应的进程。该反应的产物生成速度常数l(c 达到了(o．40±0．04)/min，米氏常数Km为208±431mol
抗体酶的制备方法
制备抗体酶的方法有拷贝法、引入法、诱导法、化学修饰法和基因工程法等，
1、拷贝法
拷贝法主要根据抗体生成过程中抗原-抗体互补性来设计的。该法操作步骤简单，对于来源紧张的酶来说可用生产单克隆抗体的方法来大量生产，不足之处是这类抗体酶需要筛选，具有一定的盲目性。过程如下：免疫动物→免疫动物并单克隆化→抗酶抗体→已知酶（抗原）
2、引入法
此法借助基因工程和蛋白质工程方法将催化基因引入到已有底物结合能力的抗体的抗原结合位点上。具体来说，可以采用寡核苷酸定点诱变技术将特定的氨基酸残基引入抗原结合部位使其获得催化功能，也可以采用选择性化学修饰的方法将人工合成的或天然存在的催化基因引入到抗原结合部位。例如：P.G.Schultz等人使用可裂解亲和标记物将巯基的柄状亲和基团引入到抗2,4—二硝基苯酚（DNP）的单抗MOPC315的抗原结合位点，得到的抗体酶对含有DNP与香豆素的羧酸酯的水解反应催化效率高二硫苏糖醇6×10 倍。
具有原酶活性的抗体（抗体酶）→筛选→单克隆的抗抗体
3、诱导法
本法即用设计好的半抗原，通过间隔链与载体蛋白（如牛血清白蛋白等）偶联制成抗原，然后采用标准的单克隆技术制备、分离、筛选抗体酶。其中的半抗原也就是过渡态类似物。它是根据推测设计的，毕竟一般反应的过渡也只是理论推测，未在结构上予以阐明。过程如下：
载体蛋白→过渡态类似物（半抗原）→偶联体（抗原）→免疫动物并单克隆→ 抗体酶
抗体酶的利用价值：
从抗体酶的实践看出，抗体酶是研究酶作用机理的有力工具。酶抑制剂的研究支持了Pauling过渡态理论，但它只能提供作用过程中结合专一性的信息，不能给出结合后发生催化反应以及结合与催化之间的关系。抗体酶实验则弥补了这一缺陷。除了基础理论研究的价值，抗体酶的应用前景也令人鼓舞。Lerner指出，若将催化水解反应的抗体酶研究深入下去，极有可能得到一种新型蛋白酶，这种抗体酶在医学上可用来专一破坏病毒蛋白质及清除体内“垃圾”。Lerner还提到，将具有立体专一性的抗体酶应用于制药工业，将有助于解决对映体拆分的难题。随着制备抗体酶新方法的不断发展，抗体酶的催化反应的范围将进一步拓宽
特别是对那些天然酶不能催化的反应，则可研制抗体酶来进行催化。其次，抗体酶的研究，为人们提供了一条合理途径去设计适合于市场需要的蛋白质，即人为地设计制作酶。这是酶工程的一个全新领域。例如：利用动物免疫系统产生抗体的高度专一性，可以得到一系列高度专一性的抗体酶，成为针对性强、药效高的药物，于是生产高纯度立体专一性的药物成为现实。又如：以某个生化反应的过渡态类似物来诱导免疫反
应，产生特定抗体酶，以治疗某种酶先天性缺陷的遗传病。抗体酶还可有选择地使病毒外壳蛋白的肽键裂解，从而防止病毒与靶细胞结合。另外，抗体酶的固定化已获得成功，将大大地推进工业化进程。
参考文献
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2、陈龙抗体酶简介《生物学通报》［J］1996年第4期
3、高翔抗体酶的研究进展《生命的化学》［M］1994
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5、杨玉社，胡增建抗体酶及其应用［J］化学通报，1997年
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8、洪学传班睿一种新型的生物催化剂---催化抗体［J］化学工业与工程 2003年
9、刘娅全球生物技术的发展与未来生物技术通报［J］2005年
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苏婷《抗体酶的研究进展》
[5] 抗体酶及其催化原理，郑小莉罗波，泸州医学院生物化学教研室，泸州医学院学报.2004,27(3).-207-209
菊粉详细介绍及功效作用
菊粉功效作用详解 一、什么是菊粉 菊粉，并不是如字面上理解那样菊花提取的粉，而是植物中的储备性多糖，主要来源于植物，已发现有36000多种，包括双子叶植物中的菊科、桔梗科、龙胆科等11 个科及单子叶植物中的百合科、禾木科。菊粉是迄今为止人类发现的最优质、纯天然、可溶性的果聚糖混合物。 菊粉是以胶体形态含于细胞的原生质中，与淀粉不同，其易溶于热水中，加乙醇便从水中析出，与碘不发生反应。而且在稀酸下菊粉极易水解成果糖，这是所有果聚糖 的特性。也可被菊粉酶（inulase）水解成果糖。人和动物体内都缺乏分解菊粉的酶类。 菊粉除淀粉外植物的另一种能量储存的形式是十分理想的功能性食品配料、同时也是生产低聚果糖、多聚果糖、高果糖浆、结晶果糖等产品的良好原料。 中文名称：菊粉 中文别名：菊糖或天然果聚糖 英文名称：Inulin 英文别名：Synanthrin CAS号：9005-80-5 EINECS号：232-684-3 分子式：C228H382O191 分子量：6179.35808000012
二、菊粉来源： 菊粉在自然界中的分布十分广泛，某些真菌和细菌中也含有菊粉，但其主要来源是植物。人们日常食用的植物如：洋葱、大蒜、香蕉、小麦等都含有菊粉。然而，菊粉在自然界主要存在于菊科植物中，菊芋（俗称洋姜，国产菊粉的主要原料）含量为14%-19%，菊苣（欧洲菊粉主要原料）含量为15%-20% 三、菊粉的功效作用 1、菊粉能降低血糖 长期食用菊粉能降低血糖值，减轻糖尿病症状。
菊粉是一种不会导致尿中葡萄糖升高的碳水化合物。它在肠道的上部不会被水解成单糖，因而不会升高血糖水平和胰岛素含量。如今研究表明，空腹血糖的降低是低聚 果糖在结肠发酵所产生的短链脂肪酸的结果。 2、消化和排便功能增强，对治疗便秘有奇效 菊粉是一种天然的水溶性膳食纤维，几乎不能被胃酸水解和消化，只有在结肠被有益微生物利用，从而改善肠道环境。有研究表明，双歧杆菌的增殖程度取决于人体大 肠中初始双歧杆菌的数量，当初始双歧杆菌数量减少时，使用菊粉后增殖效果明显， 当初始双歧杆菌的数量多时，使用菊粉后效果并不明显。其次，摄入菊粉后能增强胃 肠道蠕动能力，提高肠胃功能，增加消化和食欲，提高机体免疫力，排出嗅味气体， 从而恢复肠的健康。尤其是对一些习惯性便秘，顽固性便秘都有很好的防治效果。 3、增强新陈代谢功能 新陈代谢功能增强，全身感到热乎有劲。特别是手脚变暖和。空腹时服用菊粉在 30分钟内，既使是冬天也能明显感觉到身体变暖和。还有就是持续吃菊粉明显感觉到皮肤变的光滑，脸上的痘痘和身上的伤口消失得很快。菊粉对皮肤炎有很好的功 效。 4、美肤 菊粉能减少皮肤的色素沉淀，有美白和美化皮肤的功效，使皮肤变得光华细嫩有光泽。 大便在肠道长期留存，会产生大量有害物质（如氮、硫化氢、氨、酚、吲哚等）。有害物质进入血液造成口腔异味，毛发干枯、色素沉着、颜面生痘、黑斑、雀斑、老 年斑，还会引起痔疮、肠癌、乳腺癌等疾病，菊粉半纤维素和发酵产生的短链脂肪酸 会刺激肠道蠕动，使大便变软并快速排出，减少毒素在肠道停留时间，起到美肤作用。 5、祛除湿疹 肠胃蠕动增加了，其排除体内毒素的功能也就增加了，湿疹都没了。 6、对大肠癌有特效 据美国报道说，菊粉对大肠癌的治疗有特效。美国在10年前就有专门的机构研究 菊粉。日本有一个癌症末期患者服用菊粉粉，体力恢复很快的案例。 7、改善血管障碍 菊粉对改善血管障碍功效非常显著。有很多关于菊粉降血脂，降低胆固醇的报 告。
酶的特性综述
酶的特性综述 酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的生物大分子，大多数酶是蛋白质，少数是RNA，另有一些需要辅助因子的辅助。酶的特性主要体现在这几个方面： 一、高效性 1、酶的高效性是和非酶的催化剂比较而言。主要是指催化能力，蛋白质（环境适宜）的催 化能力是普通化学催化物质的10^5—10^8倍。生物分子之间的反应首先要进行分子碰撞接触，如果在没有酶作用的情况下，分子主要靠自然的热运动来随机进行接触，这样的几率比较小，而在酶的作用下，由于酶和作用底物有特异性结合位点，相当于把反应需要的分子给拉到一起去了，所以这样的效率要高很多。 2、酶的高效性实验探究 材料： 新鲜猪肝研磨液（含有H2O2酶)、3%的FeCl3溶液（催化过氧化氢分解的化学催化剂）、清水、试管5支、试管架、酒精炉、线香、打火机、量筒 步骤： 1、在5支试管中分别加入5mLH2O2溶液，依次编号置于试管架上。 2、在1号试管中加入一定量的清水；2号试管中加入与清水等量的新鲜猪肝研磨液；3号试管中加入等量的3%的FeCl3溶液；4号试管中加入经过高温煮过的等量的新鲜猪肝研磨液；5号试管中加入高温煮过的FeCl3溶液。 3、用点燃但无火焰的线香插入试管检验。 现象： 氧气量效果 1号：—无催化作用 2号：﹢﹢高效催化 3号：﹢低效催化 4号：—无催化作用 5号：﹢低效催化 结论：过氧化氢酶比FeCl3催化剂高效。酶具有高效性。
二、专一性 酶对所作用的底物有严格的选择性。一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，这种选择性作用称为酶的专一性。 酶的专一性是指酶对底物及其催化反应的严格选择性。通常酶只能催化一种化学反应或一类相似的反应，不同的酶具有不同程度的专一性，酶的专一性可分为三种类型：绝对专一性、相对专一性、立体专一性；也可分为：结构专一性和立体异构专一性。 如过氧化碳氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他化学反应。细胞代谢能够有条不乱的进行，与酶的专一性是分不开的。 探究酶的专一性的实验 序 号 项目 试管 1 2 1 注入可溶性淀粉2mL / 2 注入蔗糖溶液/ 2mL 3 注入新鲜淀粉酶溶液2mL 振荡 4 60℃温水保温 5 min 5 加斐林试剂1mL 振荡 6 将试管下部放入60℃热水 中 2 min 7 观察实验结果有砖红色沉淀无砖红色沉淀结 论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解 三、多样性 酶的种类很多，大约有5000多种，其中可以通过食用补充的酵素达2000多种；形态上主要有三种：专业级酵素为酵素胶囊，其次为酵素粉，而液体酵素含量低、效价低、易腐败而安全性较差一些，食用风险较高。 四、温和性
菊芋基因组方面的研究进展
菊芋基因组方面的研究进展 摘要：当今社会经济飞速发展，人们的生活越来越好，但同时也引起了地球上各种严重的能源问题，因此人类急需探索出新的能源来维持经济的发展及人类自身的生存。因此越来越多的能源植物被提上研究的日程，而菊芋就是其中的一种比较有发展前景的能源植物。本文主要介绍了近些年来能源植物菊芋的基本概述、特点、用途及研究价值、进展，包括凝集素基因、金属硫蛋白htMT2基因、Na+／H+逆向转运蛋白基因等，并对菊芋今后的发展进行了展望。 关键词：菊芋能源凝集素 Na+／H+逆向转运蛋白金属硫蛋白htMT2 展望 Jerusalem artichoke genome research progress Abstract：Rapid economic development in today's society，people's lives were better，but it also caused the earth with serious energy problems，so human being need to explore a new energy to sustain economic development and the survival of human beings。Thus more and more energy plants is put on the agenda，and Jerusalem artichoke is one of a more promising energy plants。This paper introduces the energy plants in recent years，a basic overview of Jerusale m artichoke’s characteristics， uses and research value，progress，including the lectin gene， metallothionein htMT2 gene，Na+／H+ antiporter genes，and the future development of the Jerusalem artichoke Prospect。 Key words：Jerusalem artichoke Energy Lectin Na+／H+ antiporter Metallothionein htMT2 Prospect。 随着世界经济持续快速的发展，各国对能源的需求日益剧增，而化石燃料资源毕竟有限，因此能源危机成为人类逐渐面临的巨大危机。据统计，以目前世界已探明的矿物能源，煤炭资源尚可开采100年，天然气50～60年，地球上石油的存量已不足2 000亿吨，在100多年后将被消耗完。科学家们预测，能源消费将在未来20年内还将以平均2%的速度增长[1]。同时因煤炭、石油、天然气等石化能源燃料燃烧时所产生的有害物质导致一系列诸多的生态问题，严重影响着国家的资源安全，社会经济持续发展和威胁着人类的生存。在巨大的能源危机和环境污染的压力下，世界各国开始将目光聚焦到洁净的可再生能源的开发上[2]。这时全世界的目光开始落在菊芋的身上：能源植物是可再生能源开发的重要资源对象，是最有前景的生物质能源之一[3]。因此，研究开发能源植物具有相当重要的意义。 1、菊芋的概述：
(整理)α-淀粉酶综述
α-淀粉酶综述 佚名2013-10-06 摘要：α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。α-淀粉酶是一种十分重要的酶制剂，大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业和医药行业等，是应用最为广泛的酶制剂之一。本文概述了α-淀粉酶的发现和应用发展史、分离纯化及结构的研究史、催化机制及其研究史、工业化生产和应用现状与发展趋势等。 关键词：α-淀粉酶发现应用分离纯化结构催化机制研究史发展趋势 α- 淀粉酶( α- 1,4- D- 葡萄糖- 葡萄糖苷水解酶) 普遍分布在动物、植物和微生物中, 是一种重要的淀粉水解酶。其作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1，4糖苷键，生成糊精和还原糖。由于产物的末端残基碳原子构型为α构型，故称α-淀粉酶。现在α-淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α-1，4糖苷键，起液化作用的一类酶。 1 α-淀粉酶的发现和应用史 1.1 α-淀粉酶的发现 啤酒是最古老的酒精饮料，发酵是其关键步骤，其中所包含的糖化过程就是把淀粉转化为糖。这个转化过程的机理一直都没有被弄清楚，直到淀粉的发现。 在19世纪早期，许多科学家都在研究谷物提取物中淀粉的消化机理。Nasse（1811年）发现，从生物体中提取的淀粉能过被转化为糖，而从被沸水杀死的植物细胞中提取的淀粉不能被转化为糖。Kirchhoff（1815年）做了一个巧妙的实验。他将4份的冷水加入到2份的淀粉中，并边加边搅拌。之后加入20份的沸水使其形成一层厚厚的淀粉糊。在淀粉糊还是余温的时候，加入被粉碎的麸质（或麦芽），然后在40－60°列式温度下水浴。1－2小时后发现，淀粉糊开始缓慢液化。8－10小时后，淀粉糊被转化为一种甜的溶液。之后，他将其通过过滤和蒸发浓缩得到了糖浆，品尝后发现，其和发酵液一样甜。在操作的过程中，他注明了实验过程中仅添加了非常少的麸质，并且得到的糖浆与淀粉的量成正比。此外，如果在加入麸质前加入几滴高浓度的硫磺酸，最终就没有糖生成。从这个实验中他得到结论1）麸质是一种能够使温水中的淀粉粉末转化为糖的物质。2）作为种子发芽的结果，相比种子内的物质而言，麸质能过将更多的淀粉转化为糖。至此,Kirchhoff奠定了发现谷物中一种能够将淀粉转化为糖的蛋白质的基础。
菊粉低聚糖的水解工艺研究
文章编号：1673-2995（2011）05-0289-02·论著·菊粉低聚糖的水解工艺研究 陈昱，王丽娜，李妍，李晓光*（吉林医药学院药学院，吉林吉林132013） 摘要：目的研究确立菊粉低聚糖的最佳水解工艺条件。方法采用酸法、酶法两种方式，分别设计单因素实验对菊糖提取液进行水解。结果酸法水解最佳工艺条件为水解温度80?、水解时间30min、pH=2．0；酶法最佳工艺条件为水解温度65?、水解时间18h、底物浓缩比1?1、酶用量0．4g。结论酸法水解优于酶法，转化率高且操作条件简单易行。 关键词：菊粉低聚糖；酸水解；酶水解；优化 中图分类号：TS24文献标识码：A Study on the hydrolysis process of oligosaccharides from Inulin CHEN Yu，Wang Li-na，Li Yan，LI Xiao-guang*（College of Pharmacy，Jilin Medical College，Jilin City，Jilin Prov-ince，132013，China） Abstract：Objective To find the optimum condition of the hydrolysis process of oligosaccharides from Inulin．Methods Inulin is hydrolyzed via acid and enzymatic means respectively．Single factor experiments were set to get the best method．Results As for acid hydrolysis，the best method is undertaken under the condition of80?（pH= 2．0）for30min．With regard to the enzymatic hydrolysis approach，the best one is as follows：substrate concentration ratio is1?1，reacting at60?with0．4g enzyme for18h．Conclusion The acid hydrolysis，with higher convert rate and simpler working condition，is better than the enzymatic one． Key words：Inulin oligosaccharides；acid hydrolysis；enzymatic hydrolysis；optimization 菊粉低聚糖，又称寡糖，是由2 10个单糖分子通过糖苷键构成的聚合物［1］。它具有良好的食品加工特性及优良的生理功能，尤其是降脂净血、调节肠道菌群平衡、增强人体免疫力方面功效显著［2-4］。 本课题主要对菊芋多糖酸法、酶法两种水解制备低聚糖的工艺进行了比较，并确定了适合产业化生产的较佳工艺操作条件。 1材料与方法 1．1主要原料与仪器 采收后低温干燥并于阴凉处放置1年的菊芋（购自吉林市）；菊粉酶（购自韩国）；ZTC1+1天然澄清剂（天津正天成澄清技术有限公司）；磷酸（北京红星化工厂）。 基金项目：吉林省教育厅“十一五”科技研究计划（2010252）． 作者简介：陈昱（1990－），女（汉族），本科． 通讯作者：李晓光（1962－），女（汉族），教授，本科． DK-98-Ⅱ型电热恒温水浴锅（天津市泰斯特仪器有限公司），RE-3000型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂），DF-I集热式磁力加热搅拌器（江苏金坛市环宇科学仪器厂）。 1．2 实验流程 2结果 2．1酸法水解工艺 酸法水解工艺向ZTC1+1天然澄清法纯化所得的菊芋多糖纯化液中加入磷酸［5］至一定pH值，于恒 — 982 — 第32卷第5期2011年10月吉林医药学院学报 Journal of Jilin Medical College Vol．32No．5 Oct．2011
抗体酶的研究及其应用
抗体酶的研究及其应用 郝文杰生物化学与分子生物学 201421191526 摘要：抗体酶又称催化性抗体，是具有催化活性的免疫球蛋白，在其可变区赋予了酶的属性，是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，它可促进许多用普通化学方法很难完成，或者天然酶尚未能催化的新奇转变，特别是自然界不存在的高效催化剂，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值。本文就催化抗体的结构、性质、产生方法、筛选方法、酶学特征及应用进行了综述。 关键词：抗体酶；催化；高度选择性；催化剂；实用价值；结构 抗体酶是具有催化性质的抗体。从1883年Payen和Personz发现第一个酶以来，自从1986年Schultz和Lerner首次证实由过渡态类似物为半抗原，通过杂交瘤技术产生的抗体具有类似酶的催化活性以来，直至20世纪80年代初期，整整一个半世纪，发现的酶已经超过了4000种[1]。1986年，Schultz和Lerner 同时在《Science》周刊上发表了他们各自独立领导的研究组对抗体酶的研究报告，并将之命名为Abzyme。Abzyme本质为免疫球蛋白（Ig），只是在易变区被赋予了酶的属性，故又被称为催化抗体。酶的催化机制在于它能结合底物产生过渡态，降低能垒，改变化学反应的速度。抗体酶显示出在许多领域的潜在应用价值，包括许多困难和能量不利的有机合成反应，前药设计，临床治疗，材料科学等多个方面。抗体酶这种兼具抗体和酶的性质的崭新物质，它集生物学、免疫学、化学于一身，它的发现打破了只有天然酶才有的分子识别和加速催化反应的传统观念，为酶工程学开创了新的领域，同时也为验证天然酶的催化机制，进行酶的人工摸拟，以及研究天然酶催化作用的起源提供了很好的帮助。抗体酶的应用前景是十分广阔又充满希望的。 1.抗体酶的发展历史 抗体酶(abzyme),又称催化抗体(catalytic antibody),是指通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体,它既具有相应的免疫活性,又能像酶那样催化某种化学反应[2]。1946年,Linus Pauling阐明了酶的催化实质,同时指出稳定的反应过渡态类似物可以竞争性抑制酶活性的实质。酶之所以具有催化活力是因为其和反应的过渡态(底物激活)发生特异性结合,形成酶-底物复合物,大大降低了反应的活化能,从而加速了反应速率。酶产生的生物局限性是酶催化高效性无法普遍化的局限因素,突破限制就能人为地控制酶的产生。高等动物的免疫系统为我们提供了方便[3]。1969年,Jencks提供免疫诱导产生抗底物基态的抗体,该抗体具有类似酶的催化活性,这个抗体酶设想的提出,使得任何一个化学反应构造一个专一性催化酶成为可能。然而在抗体酶的研制中遇到了两个问题:1.底物基态瞬间存在,无法提取。根据Pauling的酶的竞争抑制实质,可以构造过渡态的稳定类似物作为实际抗原。2.抗原在分子量上有一定的要求,所以一般将类似物作为半抗原接到适当载体上构成抗原。1975年,Kohler和Milstein 发明了具有历史意义的单克隆技术,使抗体酶的获得成为可能。1986年,美国Scripps Clinic研究所的R.A.Lerner等宣布研制成功首例对羧酸酯水解具有催化活力的抗体酶。同年,加州大学的P.Schultz等宣布单克隆的MOPC167抗体可以催化对硝基苯氧基羧基胆碱的水解。抗体技术的发展经历了三个阶段,一是通过免疫动物产生血清多克隆抗体;二是细胞工程阶段,即用杂交瘤技术产生单克隆抗体;三是利用基因工程途径表达和改造抗体。
菊粉的原生素作用研究进展
菊粉的原生素作用研究进展 张名涛 1,2 ,顾宪红1 ,杨 琳 2 (1.中国农业科学院畜牧所,北京100094;2.华南农业大学动物科技学院,广东广州510642) 摘要:本文综述了菊粉的原生素作用及机理,主要包括菊粉的微生物发酵、营养、免疫和抗癌作用等。 关键词:菊粉;双歧杆菌;微生物发酵;短链脂肪酸;营养物质代谢中图分类号:Q 539 文献标识码:A AD VANCES IN INUL IN’S P REBIOTIC FUNCTIO N ZHANG Min g -tao 1,2 ,GU Xian -hon g 1,YANG L in 2 (1.I nstit ute o f A ni m al S cience ,CA A S ,Bei j i n g 100094,Chi na ;2.Colle g e o f A ni m al S cience an d Tech nolo gy ,S out h Chi na A g ricult u re U ni versit y ,Guan g z hou 510642,Chi na ) ABSTRACT :The p a p er reviewed recent advances in inulin’s p rebiotic f unction ,which mainl y consisted of microbial fermentation ,nut rition ,res p onse to stimulate immunit y and p rohibit carcino g enesis.At last t he p ros p ect of it s a pp lication in feed indust r y was p ointed out. K e y word :inulin ;bi f i dobacteri u m s p p ;microbial fermentation ;SCFA ;nut rient metabolism 菊粉(inulin )的主要成分是一类结构相似的果聚糖,这类果聚糖是由果糖残基(F )之间以β-2,1-糖苷键连接且末端连有一个葡萄糖残基(G )的直链多糖,结构式是G -1,(2-F -1)n -1,2-F ,简写为GF n (Edelman 等,1968)。此外,菊粉还含有少量另一类果聚糖(inulonose ),即末端没有连G 的果聚糖,结构式是F -1,(2-F -1)n -2,2-F ,简写为 F m (Ernst 等,1995)。菊粉广泛存在于各种植物,菊 芋和菊苣含量最高,鲜重可高达20%(干重80%)。Gibson (1995) 首次提出菊粉是一种原生素 (p rebiotics ),随后许多学者通过对菊粉深入研究都取得了同样结构,还发现它有其它一些生理作用。现在已开发出菊粉系列保健品,但菊粉作为一种原生素应用于饲料中的报道较少。本文主要综述了国外对菊粉的益生素作用及机理方面的研究成果,为菊粉在动物饲料中开发应用提供一些必要的理论依据。 1 菊粉的微生物发酵 1.1 胃、小肠消化 Graham 等(1986)、Nilsson 等(1988)先后发现,猪、小鼠和人不能分泌水解菊粉的β—果糖苷酶,菊粉在胃、小肠里不能被自身酶消化。Nilsson 等(1988)体外试验表明,胃液或其它酸性溶液可水解菊粉,生成果糖。Knudsen 等(1995)、Elle g ard 等 (1996)进行人体内消化试验,发现菊粉能被胃酸水 解成果糖。在胃内酸性条件下菊粉可被水解成果糖,胃内酸度是影响菊粉水解程度的一个重要因素,p H 值越小,水解程度大,反之亦然,菊粉被水解程度约为1%～15%(Nilsson 等,1988)。人和动物胃、小肠里可发酵菊粉的微生物很少,菊粉在胃、小肠不能被微生物利用。可见,菊粉在人和动物胃、小肠里极少被消化。 1.2 大肠微生物发酵 上述试验表明菊粉大部分以完整形式到达大肠,Levrat 等(1991)、Hubert 等(2000)研究发现菊粉主要以完整形式到小鼠盲肠,Elle g ard 等(1996)发现菊粉主要在人的结肠发酵。Nilsson 等(1988)用 含4.7%和9.4%菊粉的日粮分别饲喂小鼠,菊粉在 收稿日期:2002-03-24 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30170687) 作者简介:张名涛(1976),男(汉),籍贯湖北,主攻方向饲料资源开发与利用,硕士。 15卷4期动物营养学报 Vol.15,No.4,12～18 2003年12月 AC TA ZOON U TR IM EN TA SIN ICA Dec.2003 文章编号:1006-267X (2003)04-0012-07
酶地特性-教案设计设计
课题：酶的特性 〖课标与教材分析〗 “酶的特性”是人教版高中《生物》（必修1分子与细胞）第5章“细胞的能量供应和利用”第1节“降低化学反应活化能的酶二”的内容。本节课在高中生物中起着承上启下的作用，它以必修1中的“蛋白质的功能”等知识为基础，为以后学习必修1中的“细胞呼吸”、“光合作用”、必修2中的“基因的本质”、“基因的表达”、必修3中的“内环境稳态的重要性”以及选修部分等相关内容打下基础。 本节基本知识相对比较简单，但其潜在的知识和能力要求比较高。对照实验规范、变量分析能力和生物学研究思想的领悟是本节关键。这些都是新课程中探究性学习必须具备的素质。教师利用教材资源，加强学生实验能力的训练非常必要。 〖学情分析〗 本节课授课对象为高一年级学生，对细胞内的化学反应了解较少，但经过前阶段的学习，学生已具备了“催化剂”“新陈代谢”“科学探究的一般程序”“对照实验的设计与操作方法、自变量和无关变量的分析与控制方法”等基础知识。然而，有关影响酶条件的实验方案设计，对学生而言，要求较高，仍存在相当大的困难，为此采取议论加引导的教学设计思路来突破这一难点。 〖教学设计〗 一、教学目标 1、知识目标 举例说明酶的特性。 2、能力目标 进行相关探究实验设计，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，及设计对照组和重复实验。 3、情感、态度、价值观 通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生的探索精神、创新精神及团队精神。 二、教学重点与难点
1、重点：酶的特性 2、难点：探究“影响酶活性的条件”的实验设计。 三、教学策略及方法 老师讲授；学生探究；小组讨论及师生讨论。 四、教学用品 多媒体教室、一袋加酶洗衣粉 五、教学过程 创设情境、导入新课。 观看1 min的视频“福缘地生物酶洗涤剂宣传沙画”，导入新课，酶是什么，有什么特性？ 学生活动1：生活中哪些地方用到酶？学生畅所欲言，人人参与。 图片演示：如加酶洗衣粉、多酶片、生物酶牙膏等。 学生活动2：5分钟预习课文并思考（1）我们在使用加酶洗衣粉时，用哪种水（如凉水、温水、沸水）浸泡好呢？（2）高烧时为什么人往往没有胃口？ 多媒体演示：课堂评价（竞答） 科学家不断探索，不断实验，共同努力终于揭开酶的“面纱”。 请给酶下一个较完整的定义。学生分组竞答。 教师活动：指定小组回答，教师评价学生从来源、功能、本质等方面给酶下了一个较完整的定义，表述很准确，小组加10分。 学生活动3：快速齐读，圈点画批。 酶是活细胞产生（来源）的一类具有催化作用（功能）的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA（本质）。 酶的催化功能与无机催化剂有什么不同呢？举例说明 （一）、酶具有高效性 资料1：在研究酶性质的过程中,科学家通过整理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。 分析资料得出酶具有高效性。 回顾过氧化氢在不同条件下的分解实验。放小视频，通过比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率，学生得出酶具有高效性。怎样设计实验证明酶的高效性？
脂肪酶综述
脂肪酶综述 摘要：脂肪酶是一类能够催化酯的水解反应以及在非水相体系中催化脂肪酸和醇类发生酯化反应的酶类。随着酶学技术的快速发展，微生物脂肪酶也受到了越来越多的关注作为生物催化剂，脂肪酶一直以来都是生物技术领域中最重要的一类酶。 关键字：脂肪酶，酶活测定，非水相，食品工业应用。 简介：脂肪酶(三酰甘油酯水解酶，EC 3.1.1.3)，是一类广泛存在于多种微生物中的生物催化剂。脂肪酶最早被发现可追溯至1901年，其天然作用底物为三脂酰甘油酯，能够将酯键水解，释放甘油二酯甘油一酯甘油以及游离脂肪酸随着非水酶学的发展，研究者发现，脂肪酶在非水相中能够催化酯化。酯交换以及转酯化反应，并且具有高度的选择性和专一性，已广泛应用于食品、医药、洗涤剂等行业。特别是在食品行业中得到了大量的应用，并逐渐成为食品领域中应用最为广泛的酶类之一。但是，由于目前脂肪酶相对于传统的化学催化剂的生产成本仍然偏高，这是制约脂肪酶工业化应用的主要问题，因此，在了解脂肪酶催化特性的基础上，通过筛选高产菌株，或者改变脂肪酶催化环境等方法提高脂肪酶的产率和利用率，降低利用脂肪酶进行工业化生产的成本是目前急需解决的主要问题。 1、脂肪酶的结构特点 研究表明, 来源不同的脂肪酶,其氨基酸组成数目从270~ 641不等,其分子量为29 000~ 100 000。迄今为止,人们已经对多种脂肪酶进行克隆和表达,并利用X -衍射等手段和定向修饰等技术测定了酶的氨基酸组成、晶体结构、等电点等参数, 确定了组成脂肪酶活性中心的三元组( triad)结构。多数脂肪酶都是单链蛋白, 比如CCL( A) 含有534个氨基酸残基, 其组成3 个小的和11个大的β-折叠及10个α-螺旋。其催化活性三元组由Ser-209、His-449和Glu341组成, Ser-209处于超二级结构折叠-螺旋[β-折叠( 202~208)-α -螺旋( 210~220) ]的转角处。多数成熟的天然蛋白还含有糖类组分, 如CCL( A) 含有4. 2%葡萄糖、甘露糖和木糖等,所以实际测得的分子量比理论分子量偏大[157 223(理论) , 60 000(实测)]。 脂肪酶通过与水/底物界面的相互作用来获得不同的构象状态。在关闭构象状态时“盖子”覆盖在酶的活性位点上。酶难以靠近底物分子而转变到开放构象状态时，催化通道入口打开. 近年来发现“盖子”的作用不仅仅是调节底物靠近活性位点的大门。“盖子”是两性分子结构在关闭状态酶的结构是亲水端面对溶剂，疏水端朝向蛋白质的内部，当酶转变到开放状态时疏水端会暴露出来隐藏亲水残基团，在丝氨酸残基周围形成亲电子域引起脂肪酶的构象改变增加了酶与脂类底物的亲和性，并稳定了催化过程中过渡态中间产物。酶分子周围通常保留一定量的水分，从而保证了脂肪酶在油/水界面和脂相中的自体激活。 2、脂肪酶的来源 脂肪酶是一种普遍存在于生物体的酶类，具有重要的生理学意义，同时也具有工业化应用的潜在可能性脂肪酶能够催化三酰甘油酯水解成为甘油和游离脂肪酸，而在有机相中，脂肪酶则催化酯化酯交换以及转酯化反应。在真核生物体内，脂肪酶参与许多类脂化合物的代谢过程，包括脂肪的消化、吸收、利用以及脂蛋白的代谢，在植物中，脂肪酶存在于储存能量的组织中。脂肪酶在微生物界分布很广，大约65 个属微生物可产脂肪酶，其中细菌有28个属、放线菌4个属、酵母菌10个属、其它真菌23个属，但实际上微生物脂肪酶分布远远超过这个数
参考文献
参考文献 [1]?ngen-Baysal G, Sukan S S, Vassilev N. Production and properties of inulinase from Aspergillus niger[J]. Biotechnology letters, 1994, 16(3): 275-280. [2]Chen H Q, Chen X M, Li Y, et al. Purification and characterisation of exo- and endo-inulinase from Aspergillus ficuum JNSP5-06[J]. Food chemistry, 2009, 115: 1206-1212. [3]Sheng J, Chi Z M, Li J, et al. Inulinase production by the marine yeast Cryptococcus aureus G7a and inulin hydrolysis by the crude inulinase[J]. Process Biochemistry, 2007, 42: 805-811. [4]苏豫梅，李清清，李秉超．不同固定化菊粉酶方法的比较及条件优化[J]．现代食品科 技，2008，24(12)：1296-1299． [5]邓建珍，韦红群，陈燕珍．黑曲霉(Aspergillus niger)产菊粉酶菌株的筛选及培养条件的 研究[J]．生物学杂志，2007，24(6)：62-65． [6]Sergio D G, Gordon G B, Sneha A P, et al. Studies on the physiochemical properties of inulin and inulin oligomers[J]. Food chemistry, 2000, 68: 179-183. [7]Catana R, Ferreira B S, Cabral J M S, et al. Immobilization of inulinase for sucrose hydrolysis[J]. Food chemistry, 2005, 91: 517-520. [8]De G S, Birch G G, Parke S A, et al. Studies on the physiochemical properties of inulin and inulin oligomers[J]. Food chemistry, 2000, 68: 179-183. [9]黄秋婷，黄慧华．酶技术在功能性低聚糖生产中的应用[J]．中国食品添加剂，2005， (4)：72-76． [10]包怡红，生庆海．低聚糖的种类及其应用[J]．粮油食品科技，2002，10(6)：14-17． [11]Skowronek M, Fiedurek J. Inulinase biosynthesis using immobilized mycelium of Aspergillus niger[J]. Enzyme and Microbial Technology, 2006, 38: 162-167. [12]曹泽虹，董玉玮，苗敬芝等．菊粉酶产酶菌株筛选与鉴定[J]．徐州工程学院学报(自 然科学版)，2009，24(3)：6-8． [13]林晨，顾宪红．菊粉酶研究进展及应用[J]．当代畜禽养殖业，2004，(1)：37-39． [14]王静，金征宇．微生物菊粉酶的研究进展[J]．生物技术，2002，12(2)：42-45． [15]周帼萍，沙涛，程立忠等．菊粉酶的研究及应用[J]．食品与发酵工业，2007，27(7)： 54-58． [16]Pessoa J A, Hartmann R, Vitolo M, et al. Recovery of extracellular inulinase by expanded bed adsorption[J]. Journal of Biotechnology, 1996, 51(1) : 89-95.
酶的特性
酶的特性 第2节一．教材版本及章节普通高中课程标准实验教科书《分子与细胞（必修1）》（人教版）第五章第一节第二部分。二．内容分析酶是生物新陈代谢过程中的重要物质，是多项生物化学反应的联系纽带。光合作用和细胞呼吸这两个过程由许许多多的生物化学反应组成，这些反应都需要酶的参与。因此，本节内容即酶的三个特性是本章的基础。即酶的高效性、酶的专一性及酶的作用条件较温和。本节的“科学·技术·社会”，通过多个侧面，体现出酶与人类社会生活的密切关系。课时安排：一课时三．教学目标①知识目标理解酶的特性；理解酶特性的实质和意义；②能力目标通过多种方式的教学活动，对学生进行思维能力、语言表达能力、分析和实验操作能力以及用学到的生物学知识解决某些实际问题能力的培养；③情感、态度、价值观目标通过参与酶的特性的实践，使学生体验设计对照实验的科学思想，促进质疑、求实、实践的科学精神和科学态度的养成，通过探讨、交流，促进探索、创新、合作精神的养成。四．教学重点酶的特性和实质及影响酶活性的条件的探究方法。五．教学难点组织学生设计，实践，主动探究酶的特性，分析实验结果，准确描述影响
酶活性的各种因素。六．多媒体及实验器材电脑、投影仪、视频展示仪、powerpoint课件；试管、滴管、试管架、火柴、卫生香、酒精灯、试管夹、小烧杯、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、玻璃棒、ph试纸、新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、稀释200倍的新鲜唾液溶液、新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数3%的蔗糖溶液、质量分数为5%的盐酸、质量分数为5%的naoh溶液、蒸馏水、热水、冰快、碘液、斐林试剂。各代表展示实验结果 教师提问，适当补充 学生归纳总结，反馈练习 结束 开始 新课导入 酶的特性 分组设计实验方案 回忆推理 教师指导 各代表组介绍实验方案
抗体酶及其应用前景
抗体酶及其应用前景 徐应容，党曦俻,石莹，周烨，顾昱晓 摘要：催化抗体也叫抗体酶，是具有催化活性的免疫球蛋白.由于它兼具抗体的高度选择性和酶的高效催化性，因而催化抗体制备技术的开发预示着可以人为生产适应各种用途的，特别是自然界不存在的高效催化剂，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值.综述了催化抗体研究的最新进展，讨论了该领域目前存在的问题，提出了解决这些问题的可能办法。 1．概念介绍： 1.1关于抗体： 当人体（以及其它高等动物）受到外来抗原的刺激时，其免疫系统会根据抗原的特点（抗原表面决定簇）产生特定抗体。一般来说，一种抗原可以刺激产生108种抗体，并且所产生的抗原均具备极高的特异性，即与抗原强烈结合。 1.2关于酶： 首先，酶催化具有两个特征，即高催化效率和高选择性。关于酶的催化机制，已有许多假说，但在众多观点中最有影响的是，鲍林(Pauling) 在1946年用过渡态理论阐明了酶催化的实质，即酶之所以具有催化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态)，从而降低反应能级。他指出，酶通过某种方式与高能、短寿命的过渡态结合而起催化作用。这个过渡态构型中某些键在形成，另一些键在断裂，存在时间极短，半衰期约为10 ~10 s，实际中极难捕获。 1.3二者对比：
抗体和酶的根本不同在于前者是结合一个基态分子，并且抗原与抗体结合后会发生沉淀，一般条件下不会自动分离，而抗体选择性的结合一个化学反应的过渡态，帮助反应顺利进行，在完成反应后的瞬间与生成物迅速分离 2.背景知识： 1946年，Pauling用过渡态理论阐明了酶催化的实质，后经过Jencks等人的探索，他们发现，过渡态分子难以捕获，而过渡态类似物是能够模拟一个酶催化反应过渡态的结构的稳定物质，于是设想，只要寻找到与反应中决定性步骤的相应酶紧密结合的酶竞争性抑制剂，就等于发现了过渡态类似物；还有一种思路，就是这种类似物也能根据化学反应机制推测设计出来。然后，以过渡态类似物为半抗原，利用哺乳动物的免疫系统，诱导与其互补构象的抗体产生，这种抗体即具有催化活性；接着，Kohler和Milstein于1975年发明了具有历史意义的单克隆技术，使抗体酶的生产成为可能。 1984年Lerner进一步推测：以过渡态类似物作为半抗原，则其诱发出的抗体即与该类似物有着互补的构象，这种抗体与底物结合后，即可诱导底物进入过渡态构象，从而引起催化作用。根据这个猜想Lerner和P．C．Schultz分别领导各自的研究小组独立地证明了：针对羧酸酯水解的过渡态类似物产生的抗体，能催化相应的羧酸酯和碳酸酯的水解反应。1986年美国《Science》杂志同时发表了他们的发现，并将这类具有催化能力的免疫球蛋白称为抗体酶（abzyme）或催化抗体（catalyticantibody）。 3.抗体酶的制备 3.1抗体酶的制备原则 实现抗体向酶转变的关键是抗原能诱导已具有酶活性的抗体。要使抗体具备催化活性即要使其具备酶的特征，为使抗体具有酶的结构，就必须在抗原的结构上进行改造。而抗体设计的原则就是酶的催化机制，故免疫学原理以及过渡态理论是抗体酶设计的主要依据。 酶－底物、抗体－抗原的结合模式是相近的，即均具有高亲和力和空间结构及电荷分布上的互补特性。但上述两种结合对象不同，由于抗体仅仅与低能结构结合，所以通常情况下抗体不具备催化活性。
菊粉的分子结构具体介绍
菊粉的分子结构具体介绍
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菊粉是植物中储备性多糖，主要来源于植物，已发现有36000多种，包括双子叶植物中的菊科、桔梗科、龙胆科等11个科及单子叶植物中的百合科、禾木科。例如，在菊芋的块茎、天竺牡丹（大理菊）的块根、蓟的根中都含有丰富的菊粉。菊粉分子约由31个β-D-呋喃基本信息 ?中文名称 菊粉 ?英文名 Inulin、Synanthrin ?别称 菊糖或天然果聚糖 ?化学式 C228H382O191 ?分子量 6179.35808000012 ?CAS登录号 9005-80-5 ?EINECS登录号 232-684-3胶体形态 ?存在形式 胶体形态
?存在物质 细胞的原生质中 果糖和1~2个吡喃菊糖残基聚合而成，果糖残基之间能通过β-2，1-键连接 基本简介 菊粉 inulin 贮藏多糖之一。主要见于菊科植物，例如，在菊芋的块茎、天竺牡丹（大理菊）的块根、蓟的根。是以胶体形态含于细胞的原生质中。与淀粉不同，它溶于温水，不呈碘反应。可被酸或菊粉酶（inulase）水解主要生成D-果糖。其结构推断是D-呋喃果糖以β-1，2-键与蔗糖的果糖脱水缩合的聚合度为32—34的多糖。在医药上用于对肾脏的肾小球过滤能力的试验[清除率（clearance）]。 菊粉是一类天然果聚糖的混合物.果聚糖是果糖单元通过(2-1)链联接而成并以葡萄糖单元终止的碳水化合物.通常商品化菊粉中果聚糖的平均聚合度为 10-30，其中含有少量的低聚果糖.几乎所有的植物中都可以发现菊粉的存在，它是除淀粉外植物的另一种能量储存的形式.我们从菊芋植物中提取并精制得到菊粉产品，聚合度从2~60多种果聚糖的混合物，是十分理想的功能性食品配料、同时也是生产低聚果糖、高果糖浆、结晶果糖等产品的良好原料。 相关功效 1、控制血脂 近年来，已证明膳食纤维的功效，它能降低人和动物的血脂水平，使人和小白鼠的血清胆固醇和脂肪(甘油三酸脂)大幅降低，若日服菊粉5—10g，血清脂肪可降低20%以下。Hidaka 等人报道，50—90岁的老年病人，每日摄食8g 短链的膳食纤维，两周后血液中甘油三酸脂和总胆固醇的水平降低。 Yamashita 等人给18名糖尿病人进食8g菊粉两周，总胆固醇减少 7.9%，但HDL—胆固醇没变。而摄食食粮的对照组，上述参数没有变化。Brighenti 等人观察到，12名健康
提高外源基因在巴斯德毕赤酵母中表达量的研究进展
提高外源基因在巴斯德毕赤酵母中表达量的研究进展 肖生科1,2 王磊2 陈毓荃1 (1西北农林科技大学生命科学学院,杨凌 712100;2中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081) 摘 要: 巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达系统是基因工程研究中广泛使用的真核表达系统,与现有的其它表达系统相比,巴斯德毕赤酵母在表达产物的糖基化修饰、折叠、加工、外分泌及表达量等方面有明显的优势。外源基因在该系统中表达时,由于受基因内部的结构、分泌信号、甲醇诱导的浓度及诱导时间、培养温度、启动子、表达环境的p H值等诸多因素的影响,一些外源蛋白的表达也存在着表达不够稳定、表达量较低,甚至不表达的情况。对影响巴斯德毕赤酵母表达的各种可能因素进行了分析,结合具体实践经验,就如何提高外源基因在巴斯德毕赤酵母中表达量的问题进行了综述。 关键词: 巴斯德毕赤酵母 酵母表达系统 基因表达 The Study on Improving Expression Levels of H eterologous G ene in Pichia pastoris Xiao Shengke1,2 Wang Lei2 Chen Yuquan1 (1College of L if e Sciences,Northwest Sci2Tech U niversity of A gricult ure and Forest ry,Yangli ng 712100; 2Biotechnology Research Instit ute,Chi nese Academy of A gricult ural Sciences,Beiji ng 100081) Abstract: As a eukaryote expression system,Pichia pastoris has been widely used in genetic engineering,which has many merits in the gene expression,protein process and secretion.The gene expression is influenced by a number of factors,such as the structure of gene,secretion signal peptides,methanol concentration,induction phase,temperature, PH,and promoter etc.These factors make some heterologous genes express unstably or express a little.This article ana2 lyzes these factors and reviews how to im prove expression levels of heterologous genes in Pichia pastoris. K ey words: Pichia pastoris Y east expression system G ene expression 动物、植物、微生物作为生物反应器为外源基因的表达提供了理想的环境,是基因工程及生物制药研究和应用的重要内容,也是生命科学研究领域的热点之一[1]。大肠杆菌被誉为是外源蛋白质表达的“工厂”,其具有易操作性,生长速度快,培养条件简单等优势。但是,大肠杆菌是低等的原核生物,不具有真核生物中mRNA翻译后修饰、加工的场所———内质网和高尔基体。虽然许多真核生物基因在大肠杆菌中可以表达,但有些表达的产物缺乏天然的生物活性或结构。哺乳类细胞、昆虫细胞表达系统虽然能够表达结构复杂的真核细胞蛋白,但操作复杂,表达水平低,产业化生产造价昂贵,不易普遍推广使用[2]。酵母是单细胞低等真核生物,它既具有原核生物易于培养、繁殖快、便于基因工程操作和高密度发酵等特性,同时又具有真核生物基因产物正确折叠所需的细胞内环境和糖链加工系统,还能分泌外源蛋白到培养液中,利于纯化[3]。 1 利用巴斯德毕赤酵母表达外源基因的优缺点 酿酒酵母(S.cerevisiae)是首先被用来作为外源基因表达的宿主菌,然而其表达重组蛋白有一定的局限性,使其产业化应用受到了限制[1]。出芽酵母(Kl uyverom yces lactis)表达外源基因时与酿酒酵母相似,但表达量偏低,也不利于推广应用和规模化生产。 巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)是甲基营养型酵母,其乙醇氧化酶启动子(AOX)已被分离、克隆,这种酵母已经发展成为外源蛋白表达非常成功的宿主[4]。人们已在巴斯德毕赤酵母中已成功表达了多种外源蛋白,如IGF21和人血清蛋白已通过临 生物技术通报 ?综述与专论? B IO TECHNOL O G Y BULL ETIN 2004年第2期