To tylko jedna z 36 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Modyfikacje enzymów
Wykład 2
Metody selekcji
Jak znaleźć odpowiedni biokatalizator?
Istniejące enzymy – komercyjne handlowe preparaty enzymatyczne
albo opisane w literaturze
Udoskonalanie istniejących szczepów mikroorganizmów
Poszukiwanie nowych enzymów – próbki środowiskowe przeszukiwane
za pomocą prostego testu wzrostowego albo bardziej wysublimowanych
technik HTS (hight-throughpot screening) – wyizolowany biokatalizator
może zostać użyty jako czysta kultura albo w postaci preparatu
otrzymanego na większą skalę przez klonowanie w odpowiednim
wektorze
Modyfikacja istniejących biokatalizatorów – zmiana lub generowanie
nowych właściwości katalitycznych metodami inżynierii genetycznej
Poszukiwanie nowych
aktywności
Odkrywanie nowych, nienaturalnych właściwości istniejących enzymów
Poszukiwanie nowych aktywności w różnych środowiskach (obszary
zanieczyszczone, gorące źródła, rowy oceaniczne, lodowce, kraje egzotyczne –
Meksyk, Indie, Kolumbia, Brazylia)
Zastosowanie inżynierii genetycznej – inżynieria białek i ukierunkowana
ewolucja
Połączenie chemicznej i enzymatycznej katalizy aby otrzymać nowe
katalizatory – „artificial enzymes”
Selekcja nowych biokatalizatorów
Izolowanie mikroorganizmów
Szczepy wykorzystywane w produkcji enzymów pochodzą z kolekcji
szczepów lub mogą być izolowane przez screening
Cechy szczepu, które zapewnią sukces:
mikroorganizm musi wytwarzać enzym z wysoką produktywnością
mikroorganizm powinien zużywać niedrogie i dostępne media jako
źródła węgla i energii
mikroorganizm powinien być usuwany z medium, a enzym wydzielany
na zewnątrz komórek i łatwo izolowany z pożywki
mikroorganizm nie może być patogenny
mikroorganizm powinien być stabilny genetycznie i nie wytwarzać
innych niepożądanych lub toksycznych związków
Poszukiwanie ekscentryczności
Drobnoustroje ekstremofilne przystosowując się do życia w niszach ekologicznych
(gorące źródła, rowy oceaniczne itp.), wytwarzają unikalny aparat enzymatyczny, który
pracuje w warunkach często podobnych do procesów przemysłowych.
Warunki rozwoju uważane za ekstremalne to:
Temperatura
-5 – 100oC
Ciśnienie hydrostatyczne
0.1 – 120 MPa
Ciśnienie osmotyczne warunki odpowiadające stężeniu soli nawet powyżej 6mol/l
pH
pH 0-12
Octopus Spring, alkaliczne
(pH 8.8-8.3) gorące źródło
w Yellowstone Park. Woda
początkowo ma
temperaturę 95oC, potem
ochładza się do 83oC
Rothschild, L.J.; Mancinelli, R.L.
Nature 409; 2001; 1092
Mechanizmy adaptacyjne
Zmiana płynności błon komórkowych
Wysoka temperatura – występowanie lipidów zawierających izoprenoidy (np.
fitan) połączone wiązaniami eterowymi z glicerolem – usztywnienie błony
Niska temperatura – zwiększenie udziału wielonienasyconych i rozgałęzionych
kwasów tłuszczowych, często o krótszym łańcuchu węglowym – zwiększenie
elastyczności błony
tetraeter
dieter
Mechanizmy adaptacyjne
Zmiana elastyczności białek
Wysoka temperatura - za zwiększoną odporność termiczną odpowiedzialna jest
zwiększona liczba wiązań jonowych tworzonych przez
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)