体外分子定向进化研究进展

体外定向进化作为近几年发展起来的一种蛋白质改造新策略 ,可以在未知目标蛋白三维结构信息和作用机制的情况下 ,通过对编码基因的随机突变、重组和定向筛选 ,获得具有改进功能或全新功能的蛋白质 ,使几百万年的自然进化过程在短期内得以实现 ,因而是发现新的生物活性分子和反应途径的重要方法 ,已在短短几年内取得了令人瞩目的成就 .

应用分子定向进化技术适时检测及预防鳗鱼主要疾病的初步探讨

应用分子定向进化(directedmolecularevolution)技术研究和解决复杂的生物学和化学问题,已成为化学和生物学中最活跃的领域之一。针对目前鳗鱼主要疾病的检测及预防现状和出现的技术难点及不足,初步探讨了分子定向进化技术在这方面的应用及前景。

分子定向及引起的收缩与变形

基于分子定向是塑料凝固时出现的特有现象。探讨、分析分子定向产生的机理以及分子定向所带来的不良后果 。

酶的分子定向进化及其应用

酶的分子定向进化是20世纪90年代初兴起的一种蛋白质工程的新策略,是一种在生物体外模拟自然进化过程的、具有一定目的性的快速改造蛋白质的方法。该方法引起了生物催化技术领域的又一次革命。目前分子定向进化技术已被广泛应用于工业、农业及制药业等的相关领域。本文详细综述了酶的分子定向进化的概念、过程、基本策略及其核心技术,并着重介绍了酶的分子定向进化技术在提高酶的活力、稳定性、底物特异性和对映体选择性等几方面的应用及取得的相关成果。

基于非理性设计的肺炎克雷伯氏杆菌甘油脱水酶的分子定向进化

1,3-丙二醇是一种具有广泛应用前景和巨大市场潜力的平台化合物。在生物体转化甘油合成1,3-丙二醇的代谢途径中,甘油脱水酶是代谢途径的限速酶,然而自然界中的甘油脱水酶却存在着诸多的不足。本研究采用易错PCR技术对来源于肺炎克雷伯氏杆菌的甘油脱水酶进行非理性设计的分子定向进化,通过高通量筛选方法筛选获得了一个酶学性质得到了改善的突变酶γ-F97G。当以甘油作为酶催化的底物时,突变酶的酶比活力为(583.8±49.4)U/mg,相比较野生型的酶比活力提高了约94%;当以1,2-丙二醇作为酶催化底物时,突变酶的酶比活力为(147.9±5.5)U/mg,相比较野生型的酶比活力提高了约72%。经分析酶蛋白的三维结构后发现酶蛋白发生突变的位点属于远距离突变位点,实验结果表明远距离突变有时同样是一条优化和改善酶的酶学性质的好途径。

酶体外定向分子进化技术:环境生物污染治理中的新星

环境生物技术在环境控制与污染治理中的应用主要是利用微生物降解和转换污染物。一些人类合成的化学物质由于具有高毒性,且难以被自然界微生物降解,已经严重威胁生态环境和人类的健康。生物治理以其低成本、完成矿质化和实现原位处理等特点,成为较好的治理技术。体外定向分子进化技术是一种发现新的生物表型和新酶的好方法,DNA改组是重要的体外分子进化技术,成功地改造了许多在医药、工业和环境保护等的商业酶。综述了近年来体外定向分子进化技术在环境生物污染治理中的研究进展和应用。

基因体外定向分子进化技术在农业中应用的研究进展

农业生物工程在农业生产中发挥着重要的作用,已经在除草剂抗性,抗虫,抗病和饲料添加剂 等方面取得了良好的成绩。体外定向分子进化技术是改造基因的有效手段,通常可以用来提高酶的比 活,改变酶动力学特征,产生新的底物特异性,产生新的产物和改变酶的最适条件。该技术已经成功的 应用在农业的各个领域。主要从除草剂抗性,抗虫,抗病和饲料添加剂4个方面对基因体外定向分子 进化技术在农业中的应用作一综述。

分子motor定向输运的反常扩散机制

研究了分子motor在非对称闪烁周期势中的反常扩散引起的输运过程 .通过解析和数值方法求解广义Langevin方程 ,得到了粒子稳定定向流 ,研究了其随反常扩散指数δ和无势停留时间τoff的变化规律 .

用于抗体改形的体外分子定向进化方法

该发明专利是一种用于抗体改形的体外分子定向进化方法。

利用聚集诱导发光现象观察分子定向运动的综合实验

设计了一个综合实验,将"聚集诱导发光(AIE)""分子机器"等科学前沿问题引入实验教学。该实验将化合物合成、荧光性能表征和化学动力学测试相结合,集有机化学、分析化学和物理化学相关内容于一体。通过课堂讲解和拓展阅读,使学生了解"分子机器"的基本概念,熟悉AIE现象产生的机理,提升学生利用理论知识解决实际问题的能力。本实验项目所需仪器简单、原料廉价、安全性高,适合于不同层次院校的本科实验教学。本实验项目基本学时为4学时,具有良好的可拓展性,建议在第五学期开设。更重要的是,本实验项目将课程思政与实验教学相结合,通过对AIE这一由中国人原创的科学理论的学习,增强学生的民族自豪感和自信心,激发学习热情。

分子马达定向运动的物质结构基础

在分析了两种分子马达结构及动力学特征的基础上,介绍了分子马达定向运动的结构学模型.该模型不仅说明了各种分子马达可能存在着相似的运动机制,而且为构建分子马达的物理学模型提供了理论依据.

甲酰胺在高岭石层间的定向研究

甲酰胺插层作用使高岭石层间距从0.717nm膨胀为1.020nm。其增加值(0.303nm)小于甲酰胺的范得瓦尔分子直径(0.47nm)。DRIFT光谱研究表明插层作用破坏了原高岭石层间氢键,并分别在高岭石Si—O基与甲酰胺NH基和高岭石OH基与甲酰胺CO基之间形成氢键,甲酰胺HN基还部分嵌入高岭石复三方孔洞。

采用易错PCR对粘质沙雷氏菌几丁质酶C进行定向进化

以重组E.coliBL21(DE3)pLysS/pET22b-Chi C为亲本,采用易错聚合酶链反应(PCR)技术,对粘质沙雷氏菌几丁质酶C基因(Chi C)进行定向进化研究.经过两轮易错PCR后,建立突变体文库,进行平板初筛、包涵体复性及酶活检测复筛,获得一酶活较高的突变酶(Mut-Chi C),其催化活性为亲本重组酶的1.9倍,比活力为出发菌酶活的3.3倍.对突变酶的酶学性质进行初步研究,其最适pH值为5.0,最适温度为60℃,而出发菌该酶的最适温度为40℃.进化酶基因经DNA测序并通过软件与亲本型酶基因进行分析比对,表明突变酶Mut-Chi C基因发生点突变,使4处氨基酸被取代,且均为有义突变.

分子酶工程学研究进展

酶工程的研究已经发展到分子水平 ,通过基因操作 ,已实现了许多酶的克隆和表达。定点突变成为研究酶结构与功能的常规手段 ,并被广泛用于改善酶的性能。体外分子进化方法则大幅提高了酶分子的进化效率 ,并有可能发展新功能酶。融合蛋白技术的发展使构建新型多功能融合酶成为可能。这里对分子酶工程学的研究与发展情况进行了综述。

生物技术及产品——定向分子进化：生物药物的生命周期管理

Datamenitor（DM）公司的药品市场分析人员J Bird指出，2005年有83％的药品销售额来自小分子产品。到2010年它们占据总营业额的份额预计会下降到76％，部分原因是这类产品面临的挑战者数目，其中不少面对高水平的通用名药竞争。生物药物[包含治疗蛋白和单克隆抗体（MAb）]刚好占了2005年药品销售额的15％，但到2010年可望增加到22％。据预测，到2010年生物药物的市场规模将达到1060亿美元，比2005年增长70％。与小分子产品相比，尽管生物药物有极具吸引力的增长率，但预期出现在2005-2010年间的市场迅速扩展将不会以相同的速率增长，部分原因是生物仿制药的出现。因此，生物药物制造商需要通过定向分子进化（DME）来关注它们的产品的生命周期最适化。

链霉菌的分子育种研究进展

大多数抗生素均是由链霉菌产生的,但随着抗生素的高剂量大面积使用,抗生素的使用寿命也随之缩短,从而使得快速选育高产量、产新抗生素的链霉菌显得尤其重要。随着基因工程技术和分子生物学手段的不断发展以及对微生物次生代谢机制的进一步了解,链霉菌的选育已由原来随机诱变筛选进入到分子育种。综述了链霉菌在提高抗生素产量和产生新抗生素方面的分子育种进展。

原子力显微镜用于LB有序分子膜的研究

利用近年来新发展起来的具有原子级分辨的原子力显微镜，研究ＬＢ有序分子膜有着其它表面分析仪器所无与伦比的优势。本文概述了该方面的国外研究现状和发展趋势，着重介绍了作者近年来在ＬＢ膜的原子力显微镜研究方面的最新成果。

南明智能制造产业园 做强园区 助企兴企

贵州中科分子生物有限公司专注植物(中药)分子定向提取技术研究,是国家高新技术企业,拥有多项国内外专利授权;贵州中铭生物科技有限公司以工业化养殖为技术核心,将藻类提取物广泛应用到医药生产、食药同源、美妆行业、快消食品等领域……走进贵阳市南明智能制造产业园,智能化的新型工业特点满眼皆是。

人和羊IgG对噬菌体展示细菌免疫球蛋白结合分子单结构域随机组合文库的体外进化筛选

目的使用人和羊不同物种IgG来诱导噬菌体展示免疫球蛋白结合分子单结构域随机组合文库进行体外分子进化筛选,判断不同的Fc段构像是否具有特异的结合优势,同时探索其优势结合序列的组合特点。方法通过PCR获得金黄色葡萄球菌蛋白A(SpA)的A、B、D、E和链球菌(C和G群)蛋白G(SpG)的B2、B3各单结构域片段,构建由该6个片段随机组合的噬菌体展示文库。再分别使用人和羊IgG对文库进行体外亲和筛选,以期能够获得具有特异优势结合能力的组合分子,并在Phage ELISA的水平上进一步验证筛选结果。结果成功构建了符合进行体外进化筛选要求的噬菌体展示单结合结构域随机组合文库后,经过6轮人IgG诱导筛选,文库的展示片段大小统一为3个结构域组合分子,E-B-B3;经过6轮羊IgG诱导筛选,文库的展示片段大小也统一为4个结构域组合分子,D-A-B3-B3。Phage ELISA进一步验证最终组合序列的对人和羊IgG的结合能力。结论首次得到两种天然SpA、SpG分子中不存在的,且分别特异地与人和羊IgG具有强结合作用的新型组合分子E-B-B3、D-A-B3-B3,在人和羊IgG的纯化和检测具有很大的应用前景。