动植物细胞中酶生物合成的调节.ppt

第三章动植物细胞培养产酶 动植物细胞培养是通过特定技术获得优良的动物和植物细胞 然后在人工控制条件的反应器中进行细胞培养 以获得所需产物的技术过程 动物细胞获得 离心分离技术杂交瘤技术胰蛋白酶消化处理技术植物细胞获得 机械捣碎或酶解外植物体诱导愈伤组织 常用 动植物细胞中酶生物合成的调节 细胞分化改变酶的生物合成基因扩增加速酶的生物合成增强子促进酶的生物合成抗原诱导抗体酶的生物合成 动植物细胞中酶生物合成的调节 合成原理 动植物细胞酶生物合成的途径与微生物相似 都是由DNA转录成RNA 加工成核酸酶 或者生成的RNA翻译成多肽链 加工成蛋白质多肽酶 动植物细胞与微生物细胞相比 结构要复杂得多 除了受转录水平和翻译水平的调节之外 还受到激素水平等的调节 到目前为止还没有完整的理论和模型来阐述动植物细胞中酶生物合成的调节规律 这里我们从细胞改变酶的生物合成 基因扩增酶加速的生物合成 增强子促进酶的生物合成抗原诱导抗体酶的生物合成等方面介绍动植物细胞酶生物合成的调节 细胞分化改变酶的生物合成 多细胞组成的动物和植物 同一生物个体的不同细胞都含有相同的染色体DNA 即所含有的基因的种类和数量一样 但是在个体发育的不同阶段和不同类型的分化细胞中 由于受到不同的调节控制 基因的表达有很大的差异酶的生物合成有显著的不同 这就说明基因的表达具有时间性和空间性 例如 胰蛋白酶主要在胰细胞中合成 木瓜蛋白酶主要在果皮细胞中合成等 其中 与细胞的的衰老和癌症的发生有密切关系的端粒酶是细胞分化改变酶生物合成的一个典型的例子 基因扩增加速酶的生物合成 基因扩增是通过增加基因的数量来调节基因表达的一种方式 它可以发生在个体发育的某一阶段或在分化的某一过程 在某些特殊情况下 细胞急需某些基因的表达产物时 作为细胞的应急方式 可以暂时或长久地使用这些基因的数量激增 基因扩增可以由选择压力引起 例如 有些耐药性细胞 其对药物的抗性主要由基因扩增引起 通过基因扩增来调节酶的生物合成 可以在某些特殊的条件下发生 作为应急手段 使某种酶的合成大量增加 增强子促进酶的生物合成 增强子又称为调变子 是一段能高效增强或促进基因转录的DNA序列 增强子的重要特性是能够促进同源或异源启动基因的转录活性 其增强效果有的可以达到1000倍 增强子在酶的生物合成过程中 可以高效增强某些酶基因的表达 例如 胰岛素基因的增强子以及胰凝乳蛋白酶基因的增强子能够明显地促进氯霉素乙酰转移酶基因在胰细胞中的表达 许多增强子具有细胞或组织特异性 增强子虽然能够促进同源或异源基因的转录 但是其增强效果有所不同 抗原诱导抗体酶的生物合成 抗体酶又称为催化性抗体 是一类具有生物催化功能的抗体分子 抗体是由抗原诱导产生的能与抗原特异结合的免疫球蛋白 要是抗体成为具有催化功能的抗体酶 只要在抗体的可变区赋予酶的催化特性 就可能成为抗体酶 抗体酶同时具有抗体的高度特异性以及酶的高效催化能力 它是通过人工设计 采用现代生物技术而获得的一类新的生物催化剂 有些是在自然界原本不存在的 抗体酶的制备方法主要有诱导法 修饰法等 修饰法是对抗体进行分子修饰在抗体与抗原的结合部位引进催化基团而成为抗体酶的方法 诱导法是利用特定的抗原诱导抗体酶结合的方法 诱导酶是抗体酶制备的主要方法 根据所采用的抗原不同 诱导法又有半诱导法和酶蛋白诱导法