污染物的生物催化降解研究进展

在生物催化和生物降解中微生物反应起了关键的作用。近来，与环境有关的细茵的基因组测序揭示了以前未被怀疑过的代谢潜能可以被开发利用。与细菌的生物降解能力相协调，细菌对污染物的趋化性可能归因于细茵与环境中其他生物体竞争能力以及有效修复能力。除了对有机污染物的生物矿化作用，某些细菌还能固定被污染蓄水层中的有毒重金属，从而进一步阐明了微生物转化污染物的潜能。     

利用工程酶改进有机合成的研究进展

修饰酶用于有机合成已经涉及了许多领域。它包括改变酶反应机制来催化新的反应,改变底物专一性、扩大底物专一性、改善底物专一性,例如动力学拆分中的对映选择性。酶修饰可以通过理性设计或随机突变方法来实现,前者需要知道酶的结构,后者则需要进行筛选。两种策略的酶工程都能成功,并且对于改进在催化中应用的酶非常有意义。最近,有例子表明这两种策略已经应用于许多酶中。     

纳米材料在生物燃料电池中的应用

酶生物燃料电池的寿命短以及能量密度低都与酶的稳定性、电子迁移速率和酶载量相关。采用纳米粒子、纳米纤维和介孔介质作为酶固定化的支持物,由于纳米材料巨大的表面可以增加酶载量和促进反应的发生,从而提高生物燃料电池的能量密度。将纳米材料应用于酶生物燃料电池的酶催化剂的固定,在完善电池性能上具有很大的发展潜力。     

酶活性设计的新方法——半理性设计

许多研究小组利用整基因随机突变形成和重组方法,已成功的进行了酶的定向进化。酶工程的最新进展就是使这些定向进化的方法相结合,并与理性酶修饰方法的要素随机结合,通过各种组合选择出适合的方法来避免定向进化和理性设计的限制。半理性方法是以多个特定的残基为靶标在结构或功能知识的基础上突变构建简洁库,它更有希望得到正确的结果。突变体的高效抽样可能对酶功能有影响,随着底物选择性和特异性的提高,及其在已知的结构中经过重新设计使酶活性有了显著提高,这种高效抽样可被引入实验,当规模较大时它会被引入计算机方法。     

无水条件下的生物催化剂

在工业范围内广泛使用无水生物催化剂还存在2个障碍:反应速率和长期稳定性的问题,本文重点介绍了使用生物催化剂设计技术来克服这些障碍,包括酶修饰、固定化、蛋白质工程和非传统溶剂的使用等技术。