定向进化在工业催化中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第l期化学工业与工程技术VoL24NO．12003年2月JournalofChemicalIndustry&EngineeringFeb．，2003定向进化在工业催化中的应用张永春，吴汝林，刘均洪(青岛科技大学化工学院．山东青岛266042)摘要：酶和完整细胞的定向进化是一种提高它们催化性能的有效方法。近来的研究主要在新的酶功能的创造和一些新的有效的定向进化方法的建立。定向进化和理性设计相结合将加速用于制药、化学和食品工业的生物催化剂的发展。关键词：生物催化；定向进化；理性设计。中图分类号：Q55文献标识码：A文章编号：

2、1006—7906(2003)01一O0l4一O5用于工业化学合成中的生物催化剂的酶和完整化实验成功的关键在于差异性传代方法和筛选法的细胞的研究正在快速发展。生物催化剂具有一选择。般催化剂无可比拟的性质，如高选择性和环境友好本文讨论过去两年中定向进化的进展，以及将性。在过去几十年，生物催化剂已成功用于制药、化来在生物催化中的影响。。，主要介绍定向进化在学和食品工业中的复杂药物中间体的合成、专一性酶工程和代谢或生物合成途径工程领域的应用。化学和农产品化学。近来DNA(脱氧核糖核酸)重1酶的定向进化组技术、高产技术、基因组和蛋白质组的进展已促进酶作为工业生物催化剂，其成功应用需要

3、在过了新的催化剂和催化途径的发展。尤其是定向进化程条件下仍具有高的活性、专一性和稳定性。但是，已成为催化剂工程的一个强有力的工具L4]。由于天然状态下的酶常不能满足这些要求。定向进化可在大多数情况下天然的生物催化剂(酶和微生物)并以有效地解决这个矛盾。非合成的最适宜催化剂，因此定向进化在生物催化1．1专一性途径发展中是必要环节。纯的对映体化合物的生产对化学和制药工业越定向进化在试管内模拟达尔文的进化论，涉及收稿日期：2002—08—19以足够的差异对分子库传代和筛选【6]。分子间的差基金项目：国家自然科学基金资助项门，批准号：20176019。异用随机突变和活体基因重组完成，

4、用高产筛选法作者简介：张永春(1978一)，女，山东成武县人．青岛科技大学进行筛选，所选分子进行下一轮进化。因此，定向进生物化工专业硕士研究生。一一—一+一—-—-—一—-—-—++-+一—-—-—-—-+-+4结语[23余其铮．潘迎春，张东辉．蒙特卡罗方法对各向异性介质辐射特性的模拟[J]．工程热物理学报．1996，17(1)：用蒙特卡罗法计算表明，在操作过程中，由于火96～lOO．焰形状、烟气流动状况、炉墙及火焰与辐射管的相对。邢华伟．郑蕾，郑楚光等．混合模拟方法分析三维封闭位置、辐射管的排列方式、炉墙的反射等因素影响，腔内辐射换热[J]．工程热物理学报，l999，20(

5、6)：746辐射管表面热强度沿炉管圆周和长度方向上，以及～749．不同炉管之间的表面热强度都是不均匀的。计算结L4JZhouYH，ShenYJ．ZhangZM．eta1．AMontcCarlomodelforpredictingtheeffectiveemissivityof果和标定数值对比表明，蒙特卡罗法是计算辐射传thesiliconwaferinrapidthermalprocessingfurnaces热的一种有效方法。[J]．InternationalJournalofHeatandMassTransfer，2002．45：l945～l949．参考文献：[53Teo

6、dorczykT，JanuszkiewiczKT．Computersimula—[1]黄祖祺，杨光炯等．石油化工管式炉的模拟与计算机计tionofelectricmultizonetubefurnaces[J]．Advances算[M]．北京：化学工业出版社，1993．22O～248．inEngineeringSoftware，1999，30：l2l～126．维普资讯http://www.cqvip.com张永春等定向进化在工业催化中的应用·l5·来越重要。利用易错PCR(epPCR)、饱和突变和筛野生型的热稳定性，另两个热稳定性降低。在极端选，Reetz及其助手极大地提高了

7、Pseudomonas嗜热菌中用基因筛选得到的变株，这种活性和热稳aeruginosa脂肪酶对映体的选择性，对映体选择性定性的反向关系十分普遍。很明显，若无直接筛因子E值从1．04(2ee，即对映体过量率为29／6)到选压力，活性和热稳定性能随机地达到适宜状态。25(909／6～95ee)Eii,123。在诱变株中没有一个五如果酶在非天然环境中(如有机溶剂中)仍有催氨基酸替换位于底物键合囊[J。Arnold和助手应化作用，它在工业生物催化中的应用将更广泛。利用相似的方法，成功地将乙内酰脲酶的对映体选择用