生物催化反应与转化原理

生物催化反应与转化原理:定向进化

③高通量筛选检出由氨基酸置换而引起的预期形状改善,精确选取阳性结果,供进一步进化研究。酶的定向进化方法实用性较强,可以通过对编码酶的基因进行随机突变,进而改进酶的特性,因此所有酶的理性设计碰到的问题都可以通过定向进化的方法加以解决。
理论教育 2023-11-03

优良菌种的选育和生物催化反应

诱变育种就是利用各种被称为诱变剂的物理因数和化学试剂处理微生物细胞,并提高基因突变频率,在通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。
理论教育 2023-11-03

磷酸化酶的生物催化反应及转化原理

磷酸化反应是生物体内的一类重要生化反应,体内的一些代谢调控是通过磷酸化反应而完成的。化学法催化多羟基化合物的磷酸化反应需要采用多步保护和脱保护反应,而酶法催化的磷酸化反应具有区域和立体选择性,可以省去不必要的保护和脱保护反应。在活细胞中高能磷酸化合物由代谢反应产生,但在体外利用纯酶进行生物催化反应时则必须提供高能磷酸化合物。磷酸二羟基丙酮是醛醇缩合反应中的重要底物,它可由化学法或酶法催化合成。
理论教育 2023-11-03

生物催化反应:芳基丙酸的转化

本品为新型非甾体强效低毒消炎镇痛药,其消炎、镇痛作用均强于阿司匹林和布洛芬。作用机制主要为抑制环氧酶,阻断前列腺素生物合成和炎症介质的作用,对血小板的黏附和聚集反应也有轻度抑制作用。最终以100%的转化率获得了e.e.值为95%的-舒洛芬。
理论教育 2023-11-03

生物催化反应:芳基丙酸概述

目前已经发现的具有解热、消炎镇痛作用的2-芳基丙酸类药物有几十种,大多数已经工业化生产。图7-8 几种2-芳基丙酸类药物的化学结构式目前2-芳基丙酸类抗炎药在市场上较为畅销。近几年来,2-芳基丙酸类抗炎药仍不断有新品种上市与申请专利,如用于治疗感冒、头痛、关节炎的萘普生钠片和酮洛芬控释胶囊。可以说,2-芳基丙酸类抗炎药的销售前景是较好的。萘普生、布洛芬和酮洛芬是国内2-芳基丙酸类抗炎药生产的主要品种。
理论教育 2023-11-03

生物催化剂水解反应及应用

生物催化剂的水解反应类型见第三章,其中酯酶、脂肪酶和蛋白酶是生物催化手性合成中最常用的水解酶。酶催化底物水解反应的机理与底物在碱性条件下的化学水解反应机理很相似。图4-7 丝氨酸型水解酶的催化机理微生物脂肪酶在水解反应中使用较多,而猪肝酯酶和马肝酯酶使用相对较少,这些酶对羧酸酯具有高度的立体选择性。完整微生物细胞能选择性地催化酯水解,但实现该反应的条件复杂。
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生物催化反应与转化原理-化学修饰的生物催化剂

生物催化剂的化学修饰即酶分子的修饰。目前用于生物催化的酶主要是蛋白质酶,因此,通过各种方法使蛋白分子的结构发生某些变化,从而改变酶的某些特性和功能的技术过程即称为酶分子修饰。为了克服酶的弱点,人们进行了酶分子修饰方面的研究。然而归纳起来,酶分子修饰主要有主链修饰、侧链基团修饰、组成单位置换修饰、金属离子置换修饰和物理修饰等。
理论教育 2023-11-03

黑曲霉催化阿魏酸生成香草酸

黑曲霉具有将阿魏酸转化成香草酸的能力,底物阿魏酸的利用率高,微生物菌种相对容易筛选,而且黑曲霉不含有对阿魏酸作用生成不溶性聚合物的漆酶。到34h时,已有超过96%的底物阿魏酸被消耗,生成香草酸的浓度达到0.52g/L。
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生物催化反应与转化原理中的富集、分离技术

在增殖培养过程中按照设计的反应或技术路线,结合菌种特性地设置一定的限制因素,让所需的微生物在增殖从数量上占优势,抑制不需要的微生物增殖,从而进行“选择性”分离。一般在分离培养基中加入不同的抗生素或试剂或不同底物来增强选择性。用连续富集培养分离出的菌种。
理论教育 2023-11-03

生物催化反应与香兰素生产方法

生物法生产香草醛在生产周期和规模扩大方面要优于植物提取法,生产成本低于植物提取法,而在产品品质上要优于化学合成法,目前已成为消费者欢迎、生产商追求的热点。从技术可行性、经济性、安全性等方面考虑,认为以目前的条件,采用微生物法制取香兰素更为实际。
理论教育 2023-11-03

生物催化反应与转化原理:理性设计和改造

5.5.2.2 定点突变技术定点突变技术是在DNA水平改变已有蛋白质的编码序列的基本方法,在已知DNA序列中取代、插入或拆除特定的核苷酸,从而改变酶结构中个别氨基酸残基。
理论教育 2023-11-03

环境中微生物基因组DNA筛选酶的方法及其应用

为了取得能代表自然环境多样性的微生物样本,必须从环境中抽取生物群体DNA,通过适当剪切,经克隆建成文库,从而获得丰富的多样性的资源。从土壤和海水浮游微生物中提取DNA已有成熟方法。由上述方法从土样中或其他环境中抽取到的DNA是各种微生物的混合DNA,其多样性是复杂的。
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生物催化反应与转化原理

反相胶束体系中酶催化反应的微型反应器有可能成为生物催化反应的通用介质。反相胶束体系是表面活性剂与少量水存在的有机溶剂体系。在反相胶束体系中,W0是个重要参数,水含量少的聚集体通常被称为反相胶束,水含量多的聚集体则成为微乳状液。反相胶束体系作为反应介质具有以下优点:①组成的灵活性。大量不同类型的表面活性剂、有机溶剂甚至是不同极性的物质都可以用于构建适宜于酶反应的反相胶束体系。
理论教育 2023-11-03

氨基转移酶催化反应及其应用

氨基转移酶以磷酸吡哆醛为辅酶催化下列反应,见图4-9。反应中氨基酸将分子中氨基转移给α-酮酸,生成新的α-氨基酸和α-酮酸。氨基转移酶种类多、分布广,它们能催化L-氨基酸的生物合成。目前研究较多的D-氨基酸转移酶能催化D-氨基酸的合成。氨基转移酶催化反应的平衡常数接近于1,因此反应过程中必须设法使反应向有利于合成方向进行。利用氨基转移酶可制备非天然氨基酸,它们是多种手性药物合成的前体。
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