《酶的定向进化.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酶的定向进化.ppt（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2020/7/24,酶分子的定向进化,制作人：杨永亮,09级-生物工程,维凋蜒美首惑裤易氖出仪荫煮氮荧冰瘪化翅凝策槐迅康跌伍瑰衣够扎九掠酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,酶分子的定向进化,概念：模仿自然进化过程的人工进化策略。不需要事先了解蛋白质的结构和作用机制，去获得期望功能或全新功能的蛋白质或DNA。如从一个靶基因或一群相关家族基因或DNA开始，用突变或重组等手段去创建分子的多样性，然后对这多样性文库进行筛选，获得具有新功能的基因或DNA。此方法正在发展中。,坡岩棱蔑诈页碘般镍柞竟司谤造沃冗告任礼仙瘤寻疫冈撼率佬芳视耐镶猜酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,酶分子改造
2、技术的分类,一是基于序列的合理化设计方案，如化学修饰，定点突变等；二是利用基因的可操作性，通过模拟自然界的演化进程进行非合理化设计方案。,酶分子的定向进化属于蛋白质的非合理设计方式。,寅奖念瑶榆呛袖劳棠瞧梆情疲痔尊范织蜕身州宗谱坎粗撼酪悸储局韧颐剥酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,1993年,美国科学家Arnold F H首先提出酶分子的定向进化的概念,并用于天然酶的改造或构建新的非天然酶.,酶分子定向进化的历史,1994年Stemmer等人首次利用基因从组技术获得了理想的突变体，开拓了酶分子定向进化的方法。,虏酌秤驾翟氖酪晾搪胖床恒瓶畜娇涉盐酸孙洛屿简租赢巢紊迪夯蘸需躺柬酶的定向
3、进化酶的定向进化,2020/7/24,2006年, Ryota等为基因片段重组这一思想增添 了新的内容,开发出一新的突变文库构建方法随机片段交换法( RAndomInsertional - deletionalStrand Exchangemutagenesis, RAISE) 。,该方法主要由三个步 骤组成,即基因破碎; 添加随机短序列; 重新组装。,娱蛆宴鼠宇式优田拎席频锹谷纹扳巴孟执爹剂聂趴喧吭讫渐拾贯贩糖肮页酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,酶定向进化的基本过程,主要包括：随机突变、构建突变基因文库、定向选择。 基本过程的图示：,酶基因,随机突变,构建突变基因文库,筛选,正
4、突变基因,反复进行,进化酶,负突变基因,写信姥讼旧舌撕呕按绚窥锌够滨辊焦绷内耽搐活说胖昨倘侩李序课淡渺禾酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,目前酶定向进化的主要策略,1.易错PCR 技术 是指利用TaqDNA聚合酶不具有3-5 外切酶活力，或改变正常PCR的反应条件的技术 在进行PCR 扩增目的基因时，使碱基在一定程度上随机错配而引入多点突变，导致目的基因发生随机突变。是一种非重组型构建突变文库的方法。,趁闪西怠稠驮贺相滑讽恼掖妮罐引葡贫当赞峨荒藤澈入颂颐人沼氖蝎宋氮酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,2.DNA重组技术(又称有性PCR),是基因在分子水平上进行有性重组(s
5、exualcombination) 。该方法由stemmer于1994年引入到蛋白质的定向进化过程中,并成功地改造了数十种具有工业用途的蛋 白质。该方法通过改变单个基因或基因家族(genefamily)原有的核苷酸序列,创造新基因,并赋予表达产物以新功能。,谅驾坐阳励烂弧棵涨胳罗再变钵废羡烧丹宜呛疽磁真搪犯扑冻碾零裙澡索酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,单一基因,DNA重组原理图示,焊驻纶污制怒夜蹈鄙智挡蝇毁饰绚畴官斤恢涧潭赖皂烁贾补匿拽抉务展削酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,3.外显子改组技术,外显子改组(exonshuffling)类似于DNA改组, 两者都是在各自含突变的片段间进行交换,与DNA改组不同,外显子改组是靠同一种分子间内含子的同源性带动,而DNA改组不受任何限制,发生在整个基因片段上。外显子改组更适用于真核生物,并可获得各种大小的随机肽库。,兼痈约滞初迢线柑匀泛诛灰裙律型凳廖员丈舰蓉钝哀汇始找逞痔侣赊岩售酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,4.基因家族重排技术,喂陆亭畔嘲誓兽脑昼我刨诀潘套线锭沼溢渠舟问流炎享穴栓萎嘲栽谓晋松酶的定向进化酶的定向进化,2020/7/24,渍颅戌贮席惟飞锄属弯砖缄箩靴高豁巍崭催癌点毁魁姿马墒庚刘贿诗怎苇酶的定向进化酶的定向进化,