Đang tải... (xem toàn văn)
ENZYME và ứng dụng enzym Yếu tố ảnh hưởng hđ enzyme: nhiệt độ, pH, nồng độ chất nền (substrate concentration). Chất kìm hãmức chế enzyme (Enzyme inhibitors): là những chất làm giảm tốc độ phản ứng do enzyme xúc tác; có bản chất hóa học khác nhau (ví dụ: các ion, chất vô cơ hay chất hữu cơ, cơ chất hay sản phẩm của phản ứng enzyme). Kìm hãm đặc hiệukhông đặc hiệu Kìm hãm thuận nghịchkhông thuận nghịch Kìm hãm thuận nghịch: inhibitor kết hợp với enzyme> ảnh hưởng đến sự kết hợp của enzyme với cơ chất ◦ Kìm hãm cạnh tranh (competitive inhibition) ◦ Kìm hãm phi cạnh tranh (noncompetitive inhibition) ◦ Kìm hãm hỗn hợp (mixed inhibition) Ứng dụng enzyme trong công nghiệp: Các chất tẩy rửa; Chất đốt sinh học; Ngành dệt, vải sợi; Ngành công nghiệp bia rượu; Y học và Công nghệ sinh học; Công nghiệp sản xuất nước hoa quả; Công nghiệp giấy. Các enzyme biến đổi carbohydrate ◦ Alphaamylase: phân cắt bột tạo dextrin – Aspergillus niger và A. oryzae; Bacillus licheniformis và B. amyloquefaciens ◦ Glucoamylase: phân cắt bột tạo glucose – Aspergillus niger và Rhizopus sp Các protease: ◦ Protease acid: Aspergillus sp. ◦ Protease kiềm: Aspergillus oryzae và Bacillus sp. ◦ Protease trung tính: Bacillus amyloquefaciens Các enzyme khác: ◦ Cellulase, pectinase, lipase ◦ DNA polymerase, restriction endonuclease, ligase…. Sử dụng enzyme trong điều trị bệnh: Liệu pháp enzyme; Chẩn đoán lâm sàng; Xđ các chất chuyển hóa; Các phân tích miễn dịch liên quan đến enzyme. Yêu cầu đối với enzyme phục vụ chẩn đoán bệnh. Có trong máu, nước giải hoặc trong một số mô có dịch. Xác định hoạt độ dễ dàng. Có sai khác rõ rệt về hoạt độ enzyme giữa trạng thái bình thường và bệnh lý. Có độ bền tương đối để dáp ứng thời gian bảo quản mẫu trước khi phân tích. Yêu cầu đối với chế phẩm enzyme điều trị bệnh. Phải được vận chuyển đến đúng vị trí đích. Có hoạt độ cao tại vị trí đích (pH, chất ức chế, cơ chất…) Có độ bền tương đối để đáp ứng thời gian điều trị cần thiết. Có độ sạch cao. Có thể sử dụng dễ dàng. Hạn chế trong việc sử dụng các enzyme điều trị Không bền, dễ bị biến tính Có thể bị bất hoạt bởi các chất ức chế vốn có trong hệ thống sống Tính thấm của màng tế bào cản trở sự thâm nhập của enzyme Tính tạo miễn dịch (immunogenicity) Giá thành cao Ưu điểm của sd enzyme. ◦ Phản ứng phụ có hại ít hơn khi dùng thuốc tổng hợp hóa học phân tử thấp ◦ Có tính đặc hiệu cao Thách thức của sd enzyme. ◦ Độ bền ◦ Tính miễn dịch ◦ Tính nhắm đích ◦ Tính thấm Các chất ức chế enzyme trong y học. Các chất ức chế ức chế một enzyme hay nhóm enzyme ảnh hưởng đến con đường chuyển hóa. Giảm nồng độ các sản phẩm của enzyme hoặc tăng nồng độ cơ chất góp phần kiểm soát hàm lượng các chất. Hiệu quả của chất ức chế enzyme phụ thuộc vào: ◦ Khả năng ức chế ◦ Độ đặc hiệu ◦ Con đường chuyển hóa Bản chất chất ức chế, đặc điểm chuyển hóa và dược động học
ENZYME ứng dụng enzym - Yếu tố ảnh hưởng hđ enzyme: nhiệt độ, pH, nồng độ chất (substrate concentration) *Chất kìm hãm/ức chế enzyme (Enzyme inhibitors): chất làm giảm tốc độ phản ứng enzyme xúc tác; có chất hóa học khác (ví dụ: ion, chất vô hay chất hữu cơ, chất hay sản phẩm phản ứng enzyme) Kìm hãm đặc hiệu/khơng đặc hiệu Kìm hãm thuận nghịch/khơng thuận nghịch Kìm hãm thuận nghịch: inhibitor kết hợp với enzyme-> ảnh hưởng đến kết hợp enzyme với chất ◦ Kìm hãm cạnh tranh (competitive inhibition) ◦ Kìm hãm phi cạnh tranh (noncompetitive inhibition) ◦ Kìm hãm hỗn hợp (mixed inhibition) - Ứng dụng enzyme công nghiệp: Các chất tẩy rửa; Chất đốt sinh học; Ngành dệt, vải sợi; Ngành công nghiệp bia rượu; Y học Công nghệ sinh học; Công nghiệp sản xuất nước hoa quả; Công nghiệp giấy Các enzyme biến đổi carbohydrate ◦ Alpha-amylase: phân cắt bột tạo dextrin – Aspergillus niger A oryzae; Bacillus licheniformis B amyloquefaciens ◦ Glucoamylase: phân cắt bột tạo glucose – Aspergillus niger Rhizopus sp Các protease: ◦ Protease acid: Aspergillus sp ◦ Protease kiềm: Aspergillus oryzae Bacillus sp ◦ Protease trung tính: Bacillus amyloquefaciens Các enzyme khác: ◦ Cellulase, pectinase, lipase ◦ DNA polymerase, restriction endonuclease, ligase… - Sử dụng enzyme điều trị bệnh: Liệu pháp enzyme; Chẩn đốn lâm sàng; Xđ chất chuyển hóa; Các phân tích miễn dịch liên quan đến enzyme Yêu cầu enzyme phục vụ chẩn đoán Yêu cầu chế phẩm enzyme điều trị bệnh bệnh Có máu, nước giải số mơ có dịch Xác định hoạt độ dễ dàng Phải vận chuyển đến vị trí đích Có hoạt độ cao vị trí đích (pH, chất Có sai khác rõ rệt hoạt độ enzyme ức chế, chất…) trạng thái bình thường bệnh lý Có độ bền tương đối để đáp ứng thời Có độ bền tương đối để dáp ứng thời gian điều trị cần thiết gian bảo quản mẫu trước phân tích Có độ cao Có thể sử dụng dễ dàng - Hạn chế việc sử dụng enzyme điều trị Không bền, dễ bị biến tính Có thể bị bất hoạt chất ức chế vốn có hệ thống sống Tính thấm màng tế bào cản trở thâm nhập enzyme Tính tạo miễn dịch (immunogenicity) Giá thành cao * Ưu điểm s/d enzyme * Thách thức s/d enzyme ◦ Phản ứng phụ có hại dùng thuốc ◦ Độ bền tổng hợp hóa học phân tử thấp ◦ Có tính đặc hiệu cao ◦ Tính miễn dịch ◦ Tính nhắm đích ◦ Tính thấm - Các chất ức chế enzyme y học Các chất ức chế ức chế enzyme hay nhóm enzyme ảnh hưởng đến đường chuyển hóa Giảm nồng độ sản phẩm enzyme tăng nồng độ chất góp phần kiểm sốt hàm lượng chất Hiệu chất ức chế enzyme phụ thuộc vào: ◦ Khả ức chế ◦ Độ đặc hiệu ◦ Con đường chuyển hóa Bản chất chất ức chế, đặc điểm chuyển hóa dược động học ... - Sử dụng enzyme điều trị bệnh: Liệu pháp enzyme; Chẩn đoán lâm sàng; Xđ chất chuyển hóa; Các phân tích miễn dịch liên quan đến enzyme Yêu cầu enzyme phục vụ chẩn đoán Yêu cầu chế phẩm enzyme. .. ức chế enzyme hay nhóm enzyme ảnh hưởng đến đường chuyển hóa Giảm nồng độ sản phẩm enzyme tăng nồng độ chất góp phần kiểm soát hàm lượng chất Hiệu chất ức chế enzyme phụ thuộc vào: ◦... enzyme * Thách thức s/d enzyme ◦ Phản ứng phụ có hại dùng thuốc ◦ Độ bền tổng hợp hóa học phân tử thấp ◦ Có tính đặc hiệu cao ◦ Tính miễn dịch ◦ Tính nhắm đích ◦ Tính thấm - Các chất ức chế enzyme