固定化酶

固定化酶是一种附着在惰性、不溶性材料上的酶，如海藻酸钙（由海藻酸钠溶液和酶溶液与氯化钙的混合物反应产生）。这可以提供对条件变化（如pH值或温度）的更大抵抗力。它还可以让酶在整个反应过程中被固定住，之后它们很容易从产品中分离出来，并可以再次使用--这是一个更有效的过程，因此被广泛用于工业中的酶催化反应。酶固定化的另一种方法是全细胞固定化。

固定化酶对商业用途非常重要，因为它们对反应的费用和过程有许多好处，其中包括。方便。溶解在反应中的蛋白质数量极少，所以工作起来更容易。完成后，反应混合物通常只包含溶剂和反应产物。经济性。固定化的酶很容易从反应中移除，因此很容易回收生物催化剂。这在生产无乳糖牛奶等过程中特别有用，因为牛奶可以从容器中排出，留下里面的酶（乳糖酶）准备用于下一批产品。稳定性。固定化酶通常比可溶性酶有更大的热稳定性和操作稳定性。在过去，生物洗衣粉和洗涤剂含有许多蛋白酶和脂肪酶，可以分解污垢。然而，当这些清洁产品接触到人体皮肤时，它们会产生过敏反应。这就是为什么酶的固定化很重要，而不仅仅是经济上的。

有多种方法可以使酶固定化。亲和力-标签结合。酶可以用非共价或共价的蛋白质标签固定在一个表面上，如多孔材料中。这项技术已被确立为蛋白质纯化的目的。这种技术是普遍适用的，可以在不事先进行酶的纯化的情况下进行，其结果是纯的制剂。使用多孔玻璃及其衍生物，其中多孔表面可以在疏水性方面进行调整以适应有关的酶。在玻璃、海藻酸珠或基质上的吸附。酶被吸附在惰性材料的外面。一般来说，这种方法是这里所列的方法中最慢的。由于吸附不是化学反应，固定化的酶的活性位点可能被基质或珠子阻挡，xxx降低了酶的活性。包埋法。酶被困于不溶性的珠子或微球中，如海藻酸钙珠子。然而，这些不溶性物质阻碍了底物的到来，以及产物的排出。交联。酶分子相互共价键合，形成一个几乎只由酶组成的矩阵。该反应保证了结合部位不覆盖酶的活性部位，酶的活性只受不动的影响。然而，共价键的不灵活性排除了化合吸附的自组装单层所表现出的自我修复特性。在这种情况下，使用像聚乙二醇这样的间隔分子有助于减少底物的立体阻碍。共价键：酶被共价地结合到不溶性支持物（如硅胶或带有环氧化物基团的大孔聚合物珠）。这种方法提供了xxx的酶/支持物的相互作用，因此在催化过程中蛋白质的泄漏最低。随机与定点的酶固定化众多具有生物技术重要性的酶已经通过随机的多点附着固定在各种支持物（无机、有机、复合和纳米材料）上了。然而，通过随机化学修饰的固定化导致了异质性的蛋白质群，其中存在于蛋白质中的一个以上的侧链（氨基、羧基、硫醇等）与支持物相连，由于限制了底物进入活性位点而可能降低活性。

相反，在位点导向的酶固定化中，支持物可以与蛋白质分子中远离活性位点的单个特定氨基酸（一般是N端或C端）相连。这样一来，由于底物可以自由进入活性位点，xxx的酶活性得以保留。这些策略主要是化学性的，但也可能需要用遗传和酶学方法在支持物和酶上产生功能团（蛋白质中没有的）。SDCM方法的选择取决于许多因素，如酶的类型（不太稳定的亲心性，或更稳定的嗜热性同源物）、酶的pH值稳定性、试剂的N端或C端可用性、酶端不干扰酶的活性、催化氨基酸残基的类型、试剂的可用性、价格和制备的简易性。