酶工程制药医学宣教培训课件.ppt
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- 工程 制药 医学 宣教 培训 课件
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1、酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教2酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教3酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教4酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教5酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教specificity):6酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 绝对专一性绝对专一性(absolute specificity):立体结构特异性立体结构特异性(stereo specificity):作用于立体异作用于立体异构体中的一种。构体中的一种。7酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教2 2、酶的催化效率高、酶的催化效率高 8酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教9酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 1
2、0酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教混合级反应混合级反应11酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教当底物浓度较低时当底物浓度较低时反应速度与底物浓度成正比;反反应速度与底物浓度成正比;反应为一级反应。应为一级反应。12酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教随着底物浓度的增高随着底物浓度的增高反应速度不再成正比例加速;反应反应速度不再成正比例加速;反应为混合级反应。为混合级反应。13酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教当底物浓度高达一定程度当底物浓度高达一定程度反应速度不再增加,达最大速度;反应速度不再增加,达最大速度;反应为零级反应反应为零级反应14酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教1.最适p
3、H 2.有效pH表现出酶最大活力的pH值在一定的pH范围内酶是稳定的pH对酶作用的影响机制对酶作用的影响机制:1.环境过酸、过碱使酶变性失活;2.影响酶活性基团的解离;3.影响底物的解离。0酶酶活活性性 pH pH对某些酶活性的影响对某些酶活性的影响 胆碱酯酶胆碱酯酶 24681015酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教q双重影响双重影响温度升高,酶促反应速度温度升高,酶促反应速度升高;由于酶的本质是蛋白质,升高;由于酶的本质是蛋白质,温度升高,可引起酶的变性,从温度升高,可引起酶的变性,从而反应速度降低而反应速度降低 。最适温度最适温度 (optimum temperature):酶促反应速
4、度最快时的酶促反应速度最快时的环境温度。其不是酶的特征环境温度。其不是酶的特征性常数性常数酶酶活活性性0.51.02.01.50 10 20 30 40 50 60 温度温度 C 温度对淀粉酶活性的影响温度对淀粉酶活性的影响 16酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教5 5、激活剂对酶促反应的影响、激活剂对酶促反应的影响 激活剂激活剂使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。其中大部分是一些无机离子和小分子简单有机物。如:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Co2+、Cr2+、Fe2+、Cl-、Br-、I-、CN-、NO3-、PO4
5、-等;无机离子对酶的激活作用:无机离子对酶的激活作用:(1 1)与酶分子肽链上的侧链基团相结合,稳定酶)与酶分子肽链上的侧链基团相结合,稳定酶催化作用所需的构象。催化作用所需的构象。(2 2)作为底物与酶蛋白之间联系的桥梁。)作为底物与酶蛋白之间联系的桥梁。(3 3)可能作为辅酶或辅基的一个组成部分,协助)可能作为辅酶或辅基的一个组成部分,协助酶的催化作用。酶的催化作用。17酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教18酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教使酶的必需基团或活性部位中的基团的化学性质改变而降低酶活力甚至使酶失活的物质,称为抑制剂(I)。S +EESE+P+IEIESH+ICH2COOH
6、 ESCH2COOH+HI19酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教(2)可逆抑制作用)可逆抑制作用:抑制剂与酶的结合是可逆的。抑制程度是由酶与抑制剂之间的亲和力大小、抑制剂的浓度以及底物的浓度决定。Ev1231.反应体系中不加反应体系中不加I。2.反应体系中加入一定反应体系中加入一定量的不可逆抑制剂。量的不可逆抑制剂。3.反应体系中加入一定反应体系中加入一定量的可逆抑制剂。量的可逆抑制剂。20酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教Ev不可逆抑制剂的作用Ev 可逆抑制剂的作用I I 21酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教S +EESE+P+IEI22酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教S +EE
7、SE+P+IEI+IEIS+SE+P23酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教S +EESE+P +IEISE+P24酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教25酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教ATP+CH3COOH ADP+CH3CO P其系统名为:ATP:乙酸磷酸转移酶26酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教27酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教28酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教29酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教30酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教31酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教一些酶的命名举例一些酶的命名举例编号编号推荐名称推荐名称系系 统统 名名 称称催催 化化
8、 的的 反反 应应EC1.4.1.3谷氨酸谷氨酸L-谷氨酸:谷氨酸:NAD+L-谷氨酸谷氨酸+H2O+NAD+脱氢酶脱氢酶氧化还原酶氧化还原酶-酮戊二酸酮戊二酸+NH3+NADHEC2.6.1.1 天冬氨酸氨天冬氨酸氨L-天冬氨酸:天冬氨酸:-酮酮L-天冬氨酸天冬氨酸+-酮戊二酸酮戊二酸基转移酶基转移酶戊二酸氨基转移酶戊二酸氨基转移酶草酰乙酸草酰乙酸+L-谷氨酸谷氨酸EC3.5.3.1 精氨酸酶精氨酸酶L-精氨酸脒基水解酶精氨酸脒基水解酶L-精氨酸精氨酸+H2O L-鸟氨酸鸟氨酸+尿素尿素EC4.1.2.13 果糖二磷酸果糖二磷酸D-果糖果糖1,6-二磷酸:二磷酸:D-果糖果糖1,6-二磷酸二
9、磷酸醛缩酶醛缩酶D-甘油醛甘油醛3-磷酸裂合酶磷酸裂合酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮+D-甘油醛甘油醛3-磷酸磷酸EC5.3.1.9 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸酮醇磷酸酮醇D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸异构酶异构酶异构酶异构酶D-果糖果糖6-磷酸磷酸EC6.3.1.2 谷氨酰胺谷氨酰胺L-谷氨酸:氨连接酶谷氨酸:氨连接酶ATP+L-谷氨酸谷氨酸+NH3合成酶合成酶ADP+磷酸磷酸+L-谷氨酰胺谷氨酰胺编号编号推荐名称推荐名称系系 统统 名名 称称催催 化化 的的 反反 应应EC1.4.1.3谷氨酸谷氨酸L-谷氨酸:谷氨酸:NAD+L-谷氨酸谷氨酸+H2O+NAD+脱氢酶脱氢酶氧化还
10、原酶氧化还原酶-酮戊二酸酮戊二酸+NH3+NADHEC2.6.1.1 天冬氨酸氨天冬氨酸氨L-天冬氨酸:天冬氨酸:-酮酮L-天冬氨酸天冬氨酸+-酮戊二酸酮戊二酸基转移酶基转移酶戊二酸氨基转移酶戊二酸氨基转移酶草酰乙酸草酰乙酸+L-谷氨酸谷氨酸EC3.5.3.1 精氨酸酶精氨酸酶L-精氨酸脒基水解酶精氨酸脒基水解酶L-精氨酸精氨酸+H2O L-鸟氨酸鸟氨酸+尿素尿素EC4.1.2.13 果糖二磷酸果糖二磷酸D-果糖果糖1,6-二磷酸:二磷酸:D-果糖果糖1,6-二磷酸二磷酸醛缩酶醛缩酶D-甘油醛甘油醛3-磷酸裂合酶磷酸裂合酶磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮+D-甘油醛甘油醛3-磷酸磷酸EC5.3.1.9
11、 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸酮醇磷酸酮醇D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸异构酶异构酶异构酶异构酶D-果糖果糖6-磷酸磷酸EC6.3.1.2 谷氨酰胺谷氨酰胺L-谷氨酸:氨连接酶谷氨酸:氨连接酶ATP+L-谷氨酸谷氨酸+NH3合成酶合成酶ADP+磷酸磷酸+L-谷氨酰胺谷氨酰胺32酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 酶的定量并非对其蛋白质进行酶的定量并非对其蛋白质进行定量,而是对它的定量,而是对它的催化能力催化能力进行定量。进行定量。33酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教34酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教35酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教36酶工程制药医学宣教酶工程制
12、药医学宣教2.2.酶活力单位酶活力单位 37酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教3.3.酶的比活力酶的比活力38酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 第二节第二节 药药 用用 酶酶 的的 生生 产产 39酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教(2)消炎剂消炎剂(3)治疗高血压治疗高血压40酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 -淀粉酶水解淀粉生成糊精淀粉酶水解淀粉生成糊精,是国际上广泛是国际上广泛使用的消化药使用的消化药。最早采用米曲霉生产的复合。最早采用米曲霉生产的复合-淀淀粉酶,其中还含有蛋白酶、脂肪酶等多种酶。但粉酶,其中还含有蛋白酶、脂肪酶等多种酶。但由于米曲霉由于米曲霉-淀粉酶的适宜淀
13、粉酶的适宜pH值为值为4.56.0所以所以在胃中易受胃酸破坏。用黑曲霉酸性淀粉酶作为在胃中易受胃酸破坏。用黑曲霉酸性淀粉酶作为消化药消化药,不易受胃酸破坏不易受胃酸破坏,效果会更好效果会更好。41酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 脂肪酶催化脂肪水解生成甘油和脂肪酸脂肪酶催化脂肪水解生成甘油和脂肪酸,可可作为消化剂使用作为消化剂使用。假单胞菌脂肪酶能分解血液中的低密度脂白和乳假单胞菌脂肪酶能分解血液中的低密度脂白和乳糜微粒糜微粒,可用于预防和治疗高血脂病可用于预防和治疗高血脂病。42酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 该酶水解右旋糖酐生成小分子产物该酶水解右旋糖酐生成小分子产物,对龋齿有对
14、龋齿有显著的预防效果显著的预防效果。龋齿是一种常见的口腔疾病龋齿是一种常见的口腔疾病,其病因是由于其病因是由于口腔中的细菌将蔗糖合成结构类似右旋糖酐的粘口腔中的细菌将蔗糖合成结构类似右旋糖酐的粘性多糖性多糖,粘附在牙齿表面粘附在牙齿表面,引起细菌滋生引起细菌滋生,而使而使牙齿受到损坏牙齿受到损坏。将右旋糖酐酶应用到牙膏将右旋糖酐酶应用到牙膏,可有可有效防治龋齿的产生效防治龋齿的产生。4 4、右旋糖酐酶、右旋糖酐酶43酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 溶菌酶具有抗菌溶菌酶具有抗菌,消炎消炎,镇痛等疗效镇痛等疗效,是一种广泛应用的药用酶是一种广泛应用的药用酶。溶菌酶作用于细菌的细胞壁溶菌酶作用
15、于细菌的细胞壁,使其受到使其受到破坏破坏,而使病原菌、腐败性细菌等溶解死亡而使病原菌、腐败性细菌等溶解死亡。溶菌酶与抗生素联合使用,可显著提高溶菌酶与抗生素联合使用,可显著提高抗生素的疗效抗生素的疗效.44酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 SOD催化超氧负离子(催化超氧负离子(O-2)进行氧化还进行氧化还原反应生成氧和双氧水。(原反应生成氧和双氧水。(2 O-2+2H+H2O2+O2)由于由于SOD能清除体内的超氧负离子,具有抗氧能清除体内的超氧负离子,具有抗氧化、抗辐射、抗衰老的功效,保护机体内的化、抗辐射、抗衰老的功效,保护机体内的DNA、蛋白质和细胞膜等免遭超氧负离子的破坏,对红斑蛋
16、白质和细胞膜等免遭超氧负离子的破坏,对红斑狼疮、皮肤炎、结肠炎、白内障、风湿性关节炎、狼疮、皮肤炎、结肠炎、白内障、风湿性关节炎、氧中毒等疾病有显著疗效,对辐射有防护作用。氧中毒等疾病有显著疗效,对辐射有防护作用。45酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教Asn Asp+NH3 抗癌药物抗癌药物 癌细胞不含天冬酰胺合成酶癌细胞不含天冬酰胺合成酶,本身不能本身不能合成合成L-天冬酰胺,而外源的天冬酰胺,而外源的L-Asn又被加入又被加入的的L-天冬酰胺酶分解掉,因此,蛋白质的合天冬酰胺酶分解掉,因此,蛋白质的合成受阻,从而导致癌细胞死亡。成受阻,从而导致癌细胞死亡。46酶工程制药医学宣教酶工程制药
17、医学宣教链激酶:链激酶:-溶血性链球菌产生溶血性链球菌产生的一种蛋白酶,可的一种蛋白酶,可 催纤维蛋白酶原,激活成纤维蛋白酶而催纤维蛋白酶原,激活成纤维蛋白酶而 将纤维蛋白水解使血栓溶解。将纤维蛋白水解使血栓溶解。尿激酶:从尿液中分离得到的尿激酶:从尿液中分离得到的一种蛋白酶,具有溶一种蛋白酶,具有溶 解血栓的疗效,其副作用比链激酶小。解血栓的疗效,其副作用比链激酶小。纳豆激酶:由纳豆杆菌或枯草芽孢杆菌产生的一种纳豆激酶:由纳豆杆菌或枯草芽孢杆菌产生的一种 蛋白酶,具有溶解血栓的功效,蛋白酶,具有溶解血栓的功效,可以口服。可以口服。47酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教48酶工程制药医学宣教
18、酶工程制药医学宣教49酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教50酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教51酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教52酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教53酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教54酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教55酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 不同的酶有各自不同的诱导物。然而有不同的酶有各自不同的诱导物。然而有时一种诱导物可诱导生成同一酶系的若干种时一种诱导物可诱导生成同一酶系的若干种酶,如酶,如-半乳糖苷可同时诱导半乳糖苷可同时诱导-半乳糖苷酶半乳糖苷酶、透过酶和、透过酶和-半乳糖乙酰化酶半乳糖乙酰化酶3种酶种酶(协同诱协同诱导导)。同
19、一种酶往往有多种诱导物,实际应用同一种酶往往有多种诱导物,实际应用时可根据酶的特性、诱导效果和诱导物的来时可根据酶的特性、诱导效果和诱导物的来源等方面进行选择。源等方面进行选择。56酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教57酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教58酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 分解代谢物阻遏分解代谢物阻遏 阻遏作用阻遏作用 产物反馈阻遏产物反馈阻遏 末端产物末端产物 阻遏物阻遏物 酶催化反应产物酶催化反应产物 分解代谢物分解代谢物控制阻遏浓度是解除阻遏、提高酶产量的有效措施。控制阻遏浓度是解除阻遏、提高酶产量的有效措施。59酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 可通过控制
20、末端产物的浓可通过控制末端产物的浓度使阻遏解除。度使阻遏解除。可通过控制可通过控制酶催化酶催化反应产物反应产物的浓度使阻遏解除。的浓度使阻遏解除。可通过下列方法解除:可通过下列方法解除:控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源的浓度补料控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源的浓度补料分次流加碳源分次流加碳源添加一定量的添加一定量的CAMP。60酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教61酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教 由于离子型表面活性剂有些对细胞有毒由于离子型表面活性剂有些对细胞有毒害作用,不能用于酶的发酵生产。害作用,不能用于酶的发酵生产。非离子型表面活性剂,如非离子型表面活性剂,如Tween、T
21、riton等,可积聚在细胞膜上,增加细胞的等,可积聚在细胞膜上,增加细胞的通透性,有利于酶的分泌,所以可增加酶的通透性,有利于酶的分泌,所以可增加酶的产量。产量。此外,添加表面活性剂有利于提高某些此外,添加表面活性剂有利于提高某些酶的稳定性和催化能力。酶的稳定性和催化能力。62酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教产酶促进剂:是指可以促进产酶,但作用机理产酶促进剂:是指可以促进产酶,但作用机理 并未阐明清楚的物质。并未阐明清楚的物质。添加产酶促进剂往往对提高酶产量有显著效果。添加产酶促进剂往往对提高酶产量有显著效果。63酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教64酶工程制药医学宣教酶工程制药医学宣教
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