摘要：在新工科理念的指导下,对“酶工程”的课程实践教学内容和方式进行了积极的探索,采用了以项目训练为主线的课程实践教学。通过实践,学生能够学习运用酶工程的新知识,掌握酶学和蛋白质数据库、结构模拟软件及文献检索等现代工具的使用,尝试以团队合作的方式分析并解决酶工程的复杂工程问题,依据酶的应用实例进行初步的工艺过程设计。课程实践增加了“酶工程”课程的工程特色及内涵,提升了学生的工程素养。

摘要：计算机在酶工程中的应用使得酶的序列空间探索度不断被扩大。随着不同分子力场参数的建立,涌现出诸多以计算分子能量为基础的算法,并被用于酶的催化活性、稳定性、底物特异性等的改造与筛选。伴随计算机硬件的提升与算法的优化,从头设计全新功能的人工酶取得成功并得以发展。近年来,人工智能在蛋白质结构预测上不断获得突破,同时也被应用到酶的设计中。介绍了分子力场基础和酶设计与筛选的算法,重点阐述了从头设计的方法和成功案例,以及机器学习设计酶的流程和最新的研究进展,展望了人工智能在酶工程领域的未来发展,为酶的改造与全新功能的生物催化剂的设计助力。

摘要：介绍了自然酶的开发、酶的化学和遗传修饰、酶的固定化、人工合成酶、酶基因的克隆和表达、酶的遗传设计等方面的理论和技术研究的最新进展。

摘要：酶工程是现代生物技术的重要组成部分,它作为一项高新技术将为工业的发展起重要推动作用。介绍了自然酶的开发、酶的化学和遗传修饰、酶的固定化、人工合成酶、酶基因的克隆和表达、酶的遗传设计等方面的理论和技术研究的最新进展。

摘要：基于利用脂肪酶对天然油脂进行改性生成结构脂质(Structured Lipids,SLs)可赋予油脂额外的健康属性,有效提高产品附加值,对近期报道的各类SLs酶法合成及通过酶工程技术(结构设计和固定化)提升合成效果的研究进行综述,认为,使用sn-1,3位置专一性脂肪酶可精准合成SLs,利用分段变温反应、超临界流体反应、真空反应、超声波辅助等途径可有效抑制酰基转移,从而提高产物得率;脂肪酶的结构设计可提高其催化效率、稳定性和底物专一性,使SLs的合成效率和得率有所提升;固定化脂肪酶技术也能提高脂肪酶的反应活性和稳定性,增强其重复利用性,降低SLs酶法合成的成本。未来应针对不同SLs的结构特点,通过结构设计获得高活性、高稳定性和专一性的酶分子,结合新型固定化技术创制高性能酶制剂,以期为高效、精准的SLs酶法合成工艺的创新发展提供参考。

摘要：自然界中存在的酶拥有多种多样的功能,它们已经被应用在工业生产和学术研究中,但其中许多酶的性质和功能还不能完全满足应用需要,通过改造来提升这类酶的某些特性是酶工程的重要任务。本文介绍了酶工程的主要发展历程,并重点梳理了人工智能(AI)助力酶工程领域的研究进展。酶工程主要包括理性设计、定向进化、半理性设计和人工智能辅助设计等策略。理性设计方法根据酶的催化机理、结构等先验知识进行改造。定向进化技术通过构建随机突变文库和高通量筛选提升目标酶的稳定性和活性等性质。半理性设计方法借助一系列计算方法构建相比于定向进化更小也更合理的突变文库以降低筛选工作量。人工智能技术在大量数据驱动下可以学习有关蛋白质构成和进化的特征信息。通过直接学习自然界中存在的蛋白质序列、共进化信息和结构,深度神经网络已经可以解决许多类型的酶工程问题,如预测具有有益影响的突变、优化蛋白质的稳定性、提高催化活性等。通过对酶工程现状进行分析,本文旨在进一步推动酶的开发和优化以实现更广泛的应用,为研究者和相关从业人员提供更多有价值的见解。

摘要：从实验设计、方案制定、方案实施和多元化考核体系等方面,对酶工程课程实验教学方法进行了探索和总结。设计型实验教学方法可促进学生的专业学习,提高学生的动手能力和科研创新能力,是值得推广的教学新模式。

摘要：酶工程实验作为生物技术的主要课程之一,具有很强的实用性和应用性。本课程的目的是锻炼学生运用酶知识和技术解决问题。为此,设计了一个综合性实验项目——木瓜蛋白酶酶反应器的设计及应用,将酶的制备、酶学性质分析、酶的修饰固定、酶反应器的设计及应用等知识点进行整合,选取南方特征水果木瓜为实验对象,包括木瓜蛋白酶的制备、木瓜蛋白酶活力的测定、激活剂对木瓜蛋白酶活力的影响、壳聚糖凝胶颗粒固定化木瓜蛋白酶、酶反应器设计及酪蛋白水解物的制备等6个部分。这项实验可以培养学生综合运用酶学知识和实验技能解决问题的能力。

摘要：酶工程是我国高等院校生物工程及生物技术本科专业的一门主干课程。在几年教学改革的实践中，笔者在课堂教学与学生课外科研活动的设计与衔接上，通过指导课程科技活动的开展以及课程多媒体课件的完善，实现学生学习主体地位的提升，较好地促进了学生学习的积极性与主动性，而且有可能因此实现“因材施教”，促进部分优秀学生创新能力的培养与提高。

摘要：理性和非理性的蛋白质设计策略是两个非常有效的酶改性工具。在对酶性质改造方面已取得了可喜的成绩。本文将两种蛋白质设计策略的特点、各自使用的方法、进化路线及最近三年在酶工程改造上取得的成就加以总结。并讨论了两种蛋白质设计策略的区别、联系及蛋白质工程改造的未来发展方向。