建立一定的选择方法和有效的筛子来筛选、确定所需酶的活性对发现高效催化剂至关重要。成功的筛选方法需要基于目标酶活性来精心设计。用筛子选择较易获得定性的结果,因为只要具有所需活性的菌群才能生长。一个常用的条件是外界特定因素作为筛子来筛选特殊菌株。例如,一定的高温条件是筛选嗜热酶嗜热菌的有效筛子,已经发现可以成功克隆许多喜温微生物中的基因到大肠杆菌中进行高效表达。当筛选酶进行定向进化时,选择显得尤为重要,可以将诱变实验的大量变种在同一选择条件下进行选择获得所需要性状的目标酶。另一常用的筛选方法是根据底物选择性,实际上生物催化或转化的目标底物的选择性越强,就越容易发现所需的酶。最麻烦的是目标底物或底物类似物都不能用,这种情况工作量很大,效率低,将大大限制筛选量。
在没有适当选择方法时,往往就需要设计特定的筛选因子。一般采用特定的底物或产物颜色反应,这被认为是最关键也是最有效的技术,它可以对活性菌群进行可视的直接鉴定。通常针对底物的生色基因设计可靠的颜色反应,在进行酶催化时通过颜色的改变、产色素或能立时产生沉淀等特性进行筛选。
用培养基作筛子进行选择是最高效的方法。因为在自由排列的菌群中,在一块培养基上可对1000~10000个菌群进行可视筛选,筛选时更灵活更方便,还能快速地筛选出无序的克隆库。若不能用固相平皿初筛,比较好的方法就是采用简便的液相分析方法进行可视筛选。液相体系是可以进行简单自动化检验的,微滴定培养皿处理和微滴定培养皿分析方法已经得到了发展。液相处理体系需要先将要筛选菌群的每个独立细胞整齐地排列加入微滴定培养皿中,再用手工或机械方法把它们从微滴定培养皿中的每一个小孔中挑选出来。目前已经有新型的高通量筛选装置,可以通过高度自动化测定进行筛选。但即使如此,与固体培养基筛选体系相比,其筛选量也有限制。(www.daowen.com)
分级筛选可以明显提高筛选量,可以通过多级筛选分析来逐步缩小筛选范围。这种方法快速、有效和经济,是常被采用的方法。三级水平次筛选即是:第一级水平,最普通的筛子——快速简单,这一类筛子筛去大部分非目标株但尽量保留有潜力的候选株。第二级水平,中间筛——这一步通常需要更多特定底物或使用半定量方法。第三级水平,特定筛——最慢的、最精确,这类筛子长需要准确的定量分析方法,包括液相色谱、气相色谱或分光光度测量、荧光分析等。
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