蛋白質(zhì)與酶工程試題

蛋白質(zhì)與酶工程試題1.蛋白質(zhì)工程：以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過有控制的修飾和合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)加以定向改造，設(shè)計(jì)、構(gòu)建并最終生產(chǎn)出性能比自然界存在的蛋白質(zhì)更加優(yōu)良、更加符合人類社會(huì)需要的新型蛋白質(zhì)。2.EnzymeEngineering(酶工程)：工業(yè)上有目的地設(shè)計(jì)一定的反應(yīng)器和反應(yīng)條件，利用酶的催化功能，在常溫常壓下催化化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)人類需要的產(chǎn)品或服務(wù)于其它目的地一門應(yīng)用技術(shù)。3.固定化酶：固定化酶(immobilizedenzyme)，是用物理或化學(xué)方法處理水溶性的酶使之變成不溶于水或固定于固相載體的但仍具有酶活性的酶衍生物。4.分子伴娘：是一類相互之間有關(guān)系的蛋白，它們的功能是幫助其他含多肽結(jié)構(gòu)的物質(zhì)在體內(nèi)進(jìn)行正確的非共價(jià)的組裝，并且不是組裝完成的結(jié)構(gòu)在發(fā)揮其正常的生物功能是的組5.凝膠過濾：又叫分子排阻層析，分子篩層析，在層析柱中填充分子篩，加入待純化樣品再用此6.離子交換層析：利用離子交換劑作為載體這些載體在一定條件下帶有一定的電荷，當(dāng)帶相反電荷的分子通過時(shí)，由于靜電引力就會(huì)被載體吸附，這種分離方法叫離子交換層析。7.酶的分子修飾：通過各種方法使酶分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生某些改變，從而改變酶的某些特性一些化學(xué)基8.半抗原：具有抗原性，但只有與載體結(jié)合才能引起機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)的抗原物質(zhì)。的基因的隨機(jī)突變。10.酶反應(yīng)器：是利用生物化學(xué)原理使酶完成催化作用的裝置，他為酶促反應(yīng)提供合適的場所和最佳的反應(yīng)條件，使底物最大限度的轉(zhuǎn)化為物。二、填空題(共25分)法2.Km值增加，其抑制劑屬于競爭性_抑制劑，Km不變，其抑制劑屬于_非競爭性一抑制劑，Km減小，其抑制劑屬于_反競爭性一抑制劑。3.細(xì)胞破碎的方法有機(jī)械破碎、物理破碎、化學(xué)破碎、酶解破碎。4.酶的分離方法有沉淀分離、離心分離、過濾與膜分離、層析分離、電泳分離、萃取分離。5.氨基轉(zhuǎn)換修飾常用定點(diǎn)突變技術(shù)，可用于氨基酸序列和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)修飾。6.優(yōu)良的產(chǎn)酶微生物所具備的條件：(1)酶的產(chǎn)量高，發(fā)酵周期短(2)產(chǎn)酶穩(wěn)定性高(3)容易培養(yǎng)和管理，不易變異退化(4)利于酶的分離純化，最好是產(chǎn)生胞外酶的菌種(5)安全可靠無毒性等。三、簡答題(共30分)大腸桿菌表達(dá)體系優(yōu)越性：1、對(duì)大腸桿菌的背景知識(shí)，特別是基因表達(dá)調(diào)控的分子機(jī)理有深刻的了解；2、是一種安全的基因工程實(shí)驗(yàn)體系，擁有各類適用的寄主菌株和不同類型的載體；4、大腸桿菌培養(yǎng)方便、操作簡單、成本低廉，易用于批量生產(chǎn)。大腸桿菌中表達(dá)體系的不足：1、真核基因，在結(jié)構(gòu)上同原核基因之間存在著很大的差別。2、真核基因的轉(zhuǎn)錄信號(hào)同原核的不同。NA錄終止信號(hào)功能的核苷酸序列。3、真核基因mRN的分子結(jié)構(gòu)同細(xì)菌的有所差異，影響真核基因mRNA急定4、許多真核基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，都要經(jīng)過轉(zhuǎn)譯后的加工修飾(正確折疊和組裝)，而大多數(shù)的這類修飾作用在細(xì)菌細(xì)胞中并不存在；2.酶修飾后的性質(zhì)變化(6分)活因子的抵抗力：修飾酶對(duì)蛋白酶、抑制劑均有一定的抵抗能力，從而提咼其穩(wěn)定性。半衰期：一般在體內(nèi)的半衰期得到有效延長。由于酶分子經(jīng)修飾后，增強(qiáng)對(duì)熱、蛋白酶、最適pH:大部分酶經(jīng)化學(xué)修飾后，酶的最適pH發(fā)生了變化。修飾酶最適pH更接近于生理環(huán)境。3.固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)(8分)固定化酶的優(yōu)點(diǎn)1.極易將固定化酶與底物、產(chǎn)物分開；產(chǎn)物溶液中沒有酶殘留，簡化了提純工藝。2.可以在較長時(shí)間內(nèi)反復(fù)使用，有利于工藝的連續(xù)化、管道化。3.酶反應(yīng)過程可以嚴(yán)格控制，有利于工藝自動(dòng)化和微電腦化。4.在絕大多數(shù)情況下提高了酶的穩(wěn)定性。5.酶的使用效率提高，產(chǎn)物得率提高，產(chǎn)品質(zhì)量有保障，成本低。固定化酶的缺點(diǎn)1.酶固定化時(shí)酶的活力有所損失。同時(shí)也增加了固定化的成本，使工廠開始投資大。2.比較適應(yīng)水溶性底物和小分子底物。3.與完整細(xì)胞比較，不適于多酶反應(yīng)，特別是需要輔因子的反應(yīng)，同時(shí)對(duì)胞內(nèi)酶需經(jīng)分離后才能固定化。4.DNA改組步驟：(6分) (2)目的基因的隨機(jī)片段化，即將目的基因(可以是單個(gè)基因或一組相關(guān)基因)酶切成隨機(jī)片段，這些隨機(jī)片段集合包含了來自不同的同源序列的寡核苷酸，這 循環(huán)，在不同模板上隨機(jī)互補(bǔ)進(jìn)一步延伸； R (5)克隆、篩選、分析及多輪篩選，即進(jìn)一步對(duì)突變文庫進(jìn)行篩選，選擇改良的突變體組成下一輪改組的模板，重復(fù)上述步驟進(jìn)行多次重排和篩選，最終獲得性狀比較理想的四、論述題(共15分)1.酶參與了生物體內(nèi)所有的生命活動(dòng)和生命過程：唾液、胃液中的消化酶，凝血酶等衛(wèi)作用-過氧化物酶，朝氧化物岐化酶等協(xié)同激素等生理活性物質(zhì)在體內(nèi)發(fā)揮信號(hào)轉(zhuǎn)換，傳遞與放大作用，調(diào)節(jié)生理功能-蛋白激酶催化代謝反應(yīng)，建立各種各樣代謝體系與代謝途徑-葡萄糖、氨基酸、核酸代謝2.酶是生物學(xué)有力的研究工具：基因工程工具酶基因組學(xué)蛋白組學(xué)3.酶和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與醫(yī)學(xué)實(shí)踐有著密切的關(guān)系：4.酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用：用酶進(jìn)行疾病的診斷用酶進(jìn)行疾病的治療用酶制造各種藥物5.酶在藥物制造方面的應(yīng)用：青霉素酰化酶與抗生素改造6.酶在食品方面的應(yīng)用：淀粉酶糖化酶7.酶在