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固定化酶反应器

/immobilized enzyme reactor/
最后更新 2023-03-22
浏览 149
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应用固定化酶进行生产的生物催化反应器。

英文名称
immobilized enzyme reactor
所属学科
生物学

固定化酶反应器的概念最早在20世纪70年代提出,是将酶固定在一定的载体上,然后对蛋白质进行酶解。酶固定后具有酶与底物的比例高、酶解后无须分离酶和产物、能够显著减少酶之间的接触、防止其自降解等优点。与传统的游离溶液酶解相比具有酶解快速、酶解效率高、酶稳定性显著提高、简单易操作、选择合适的载体能够与多种检测方式联用等优点。决定酶固定成功与否的因素主要包括酶的种类的选择、酶的固定方法及载体的选择。

可分为固定化单一酶反应器、复合酶反应器、细胞器反应器和细胞(微生物、动物和植物)反应器等。

作为化学酶工程的重要分支,酶的固定化是指通过吸附、包埋、交联、共价结合等方法使目标酶分子固定于特定的载体上而发挥酶的生物催化作用。与溶液中的酶解反应相比,固定化的酶具有更高的酶底物比、更高的酶解效率、可重复使用及能减少酶的自身降解等优点。使用固定化酶反应器可以避免样品的手工处理,从而也就减少了样品被污染的可能性。所以,固定化酶反应器在科学研究与生产实践中得到了越来越多的应用,胰蛋白酶、脂肪酶、酪氨酸酶、鸡肝酯酶和纤维素酶等都已被固定化后用于生命科学和药学的研究中。其中胰蛋白酶因为具有高度特异性的切割位点(精氨酸和赖氨酸的羧基参与形成的肽键),而被广泛用于多肽和蛋白质的分析研究中。

作为蛋白质组学研究中“自下而上”策略重要的组件,在蛋白质鉴定过程中扮演着重要的角色。与自由溶液酶解相比具有众多的优点,最为重要的是能够与多种仪器联用,例如与高效液相色谱仪、毛细管电泳色谱仪、质谱仪等在线联用,从而建立起分析平台,对于发展蛋白质的快速鉴定具有重要的意义。多种新颖的载体已用于固定化酶,制备新型的固定化酶反应器仍然是热点。此外,与多种仪器联用以及其兼容性考察也是重要的研究方向。

  • 张凌怡,王兵兵,上官露露,等.蛋白质组学中的固定化酶反应器制备的研究进展.色谱,2015,33(11):1121-1125.
  • 马俊锋,段继诚,梁振,等.固定化酶反应器及其在蛋白质组研究中的应用.分析化学,2006,34(11):1649-1655.

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