人工合成酶的大概进展情况

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分类: 疑难问题的解决 |
疑难问题:高中生物教材中出现了酶工程,主要也是介绍了酶制剂,但到底有没有人工合成的酶?因为酶的合成不是简简单单的工程,现搜集网络上的相关信息,对人工酶的合成作大概了解。
1977年达尔(Dhar)报道,人工合成的序列为Glu一Phe一Ala一Glu一Glu一Ala一Ser一Phe的多肽具有溶菌酶的活力,其活力为天然酶的50%。
1990年斯图尔德(Steward)等使用胰凝乳蛋白酶底物酪氨酸乙酯作为模板,用计算机模拟胰凝乳蛋白酶的活性位点,构建出一种由73个氨基酸残基组成的多肽,其活性部位由组氨酸、天冬氨酸和丝氨酸组成。此肽对烷基酯底物的活力为天然胰凝乳蛋白酶的1%,并显示了其底物特异性及对胰凝乳蛋白酶抑制剂的敏感性等。
还有人合成了一个由34个氨基酸组成的大分子,这个大分子具有和核糖核酸酶一样的催化作用。
然而,人们仍然嫌它太复杂,希望继续寻找更简单、更稳定、更小的人工酶,并寻找在生产上比天然酶经济得多的人工酶。
生物通报道:最近,英国医学研究委员会(Medical Research Council,MRC)的科学家们生成了世界上第一个由人工遗传物质制成的酶。他们的合成酶,是由自然界中不会产生的分子制成,能够在实验室引发化学反应。相关研究结果发表在2014年12月1日的《自然》杂志(Nature),为生命的起源提供了新的见解,也为全新一代药物和诊断法的开发,提供一个出发点。这些结果基于MRC分子生物学实验室以前的工作,他们生成了称为“XNAs”的合成分子,这些分子能够以类似DNA的方式储存和传递遗传物质。
该研究小组用实验室自制的XNAs作为构建模块,制备了“XNAzymes”,它能引发简单的反应,例如切割或缝合小片段RNA,就像天然酶一样。
生物通报道:最近,来自巴塞尔大学、苏黎世联邦理工大学和NCCR分子系统工程的科学家,开发了一种人工金属酶,可催化细胞内的反应,在大自然中没有等价物。这可能是“在活细胞内创建新的非自然代谢途径”的最好例子,相关研究结果发表在2016年8月29日的《Nature》杂志。