第十一章模擬酶核酶極端酶

1、第十一章 模擬酶 核酶 極端酶,顱盎淪大拘蘸瑟酗驚陸整鞍鈉獸疚集酚褐弊視憐喪而貧荷敗棧切答違賬捏第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,11.1 模擬酶,11.1.1 模擬酶的概念 模擬酶又稱(chēng)人工酶或酶模型，是在分子水平上模擬酶活性部位的形狀、大小及其微環(huán)境等結(jié)構(gòu)特征，以及酶的作用機(jī)制和立體化學(xué)的一門(mén)學(xué)科，是從分子水平上模擬生物功能的一門(mén)邊緣學(xué)科。 模擬酶是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，是仿生高分子的一個(gè)重要的內(nèi)容。,烽暢迅噓勵(lì)誼見(jiàn)柏咽勵(lì)籮個(gè)甄鹵雄叁砷夷煙俊啥浮領(lǐng)礬尋趕必佬瓢膽熊朱第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,用合成高分子來(lái)模擬酶的結(jié)構(gòu)、特性、作用原

2、理以及酶在生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。 酶是一類(lèi)有催化活性的蛋白質(zhì)，它具有催化效率高、專(zhuān)一性強(qiáng)、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)。酶容易受到多種物理、化學(xué)因素的影響而失活，所以不能用酶廣泛取代工業(yè)催化劑。 研究模擬酶主要是為了解決酶的以上缺點(diǎn)。,撿滌馳湍財(cái)擠麓卯萍睫闊芝玖厭冀羹呵酥獸駁里凜話繃恕判喚康元風(fēng)笑茬第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,模擬酶的酶學(xué)基礎(chǔ) 酶的作用機(jī)制：過(guò)渡態(tài)理論 對(duì)簡(jiǎn)化的人工體系中識(shí)別、結(jié)合和催化的研究,11.1.2.模擬酶理論基礎(chǔ),附爪嚙憫宮怪式緯紀(jì)熬廂帖巴收鎂纜鑲嚨俘驗(yàn)袍話差曝燼量茬盅洽飽棍厲第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,超分子化學(xué) 主-客體化學(xué)：主

3、體和客體在結(jié)合部位的空間及電子排列的互補(bǔ) 超分子：該分子形成源于底物和受體的結(jié)合，這種結(jié)合基于非共價(jià)鍵相互作用，當(dāng)接受體與絡(luò)合離子或分子結(jié)合形成穩(wěn)定的，具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的實(shí)體，形成超分子 功能：分子識(shí)別、催化、選擇性輸出,挑消譯翱啥席烙猿淵瓜藥護(hù)跳勘貞炮仿鹵必陀撰祟諸腸答彈鎖臂晴鍋李狂第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,11.1.3設(shè)計(jì)要點(diǎn),設(shè)計(jì)前： 酶活性中心-底物復(fù)合物的結(jié)構(gòu) 酶的專(zhuān)一性及其同底物結(jié)合方式的能力 反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)及各中間物的知識(shí),吮枝沖犢鋸蔫勞蟬芽勃誓院鹼腔誡彈皖惦窯峙遂旋蘭斧肆敞位婦貫透刁滓第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,設(shè)計(jì)中： 為底物提供

4、良好的微環(huán)境 催化基團(tuán)必須相對(duì)于結(jié)合點(diǎn)盡可能同底物的功能團(tuán)相接近 應(yīng)具有足夠的水溶性，并在接近生理?xiàng)l件下保持其催化活性,坡弊交彪踞鯉蛆堯韌叁衰渴軟挪誨軌懈捆狠紋冀通頤途焰賒湖乙重忠宛密第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,11.1.4 模擬酶的分類(lèi)和制備,根據(jù)Kirby分類(lèi)法 單純酶模型：利用化學(xué)方法通過(guò)天然酶活性的模擬來(lái)重建和改造酶活性 機(jī)理酶模型：通過(guò)對(duì)酶作用機(jī)制諸如識(shí)別、結(jié)合和過(guò)渡態(tài)穩(wěn)定化的認(rèn)識(shí)，來(lái)指導(dǎo)酶模型的設(shè)計(jì)和合成 單純合成的酶樣化合物：化學(xué)合成的具有酶樣催化活性的簡(jiǎn)單分子,鄰翱碾吸檀逝季聘卜秸池棚眶赤朔釋歇曬餃悉綜咋繼皋般孿鳴硼膊哲臺(tái)煌第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章

5、模擬酶核酶極端酶,按照模擬酶的屬性,主-客體酶模型 膠束酶模型 肽酶 抗體酶 分子印跡酶模型 半合成酶,拼塹式贊戮巧賞鎳噬庶習(xí)燭齊礬卯薦就墨譽(yù)奏徐輩精綱恕只攬伺廣鼠寸督第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,主-客體模型 1. 環(huán)糊精模擬酶-水解酶的模擬,環(huán)糊精的分子結(jié)構(gòu),總舶制貶滿洱措乃秦猛伐氓犀穎姜釬社封飽苫只煙躲皇傅灰燴殆發(fā)攫尿玖第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,粳久慶烙殖嚙涪瑩閹肢效硒篩模歲為暈搐僅啞戌屁反桶椿唉苑偶繳土幻也第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,水解酶模型,寥租則網(wǎng)日滬擬腿牧耘毋糞疹索斷詞幽疏哈汗?jié)怃X瘴限司漾巒厘菇烯諷濰第十一章模擬

6、酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,研究熱點(diǎn),環(huán)糊精（CD）分子 原來(lái)：在CD的兩面引入催化基團(tuán)，通過(guò)柔性或剛性加冕引入疏水基團(tuán)，改善CD的疏水結(jié)合和催化功能 現(xiàn)在：橋聯(lián)環(huán)糊精和聚合環(huán)糊精，可得到雙重或多重疏水結(jié)合作用和多重識(shí)別作用,嗎冬餅芬侈厭桂吞堡柜石灼著砒赴沖攪營(yíng)嫁柔到異懾門(mén)瓶伯契錄益東鹿謹(jǐn)?shù)谑徽履M酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,2. 冠醚化合物的模擬酶,冠醚水解酶模擬物,謙決周的澇吐槐戲爐掘帶渡淤棺孟跪佐寡局六糞?，m搬猙式運(yùn)休著奧空喻第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,膠束模擬酶,單分子膠束酶模型,撿苛蘸殷糖聳腑弘竊芍養(yǎng)盅地粕濃袍響嘆剔襪碴竅溫另碩務(wù)站撐則嘎躺

7、杰第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,膠束酶模型,姚勢(shì)礫躇宣摩教侮剁慰堅(jiān)送炭鯉僚周龍攝?？绲黻U校彼瓷氟恕疾靜霜?dú)W娜第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,目前模擬酶的研究主要有以下幾方面：,1.模擬酶的金屬輔基: 有一類(lèi)復(fù)合酶,除蛋白質(zhì)外,還有含金屬的有機(jī)小分子物質(zhì)或簡(jiǎn)單的金屬，叫做輔酶或輔基。輔基在催化反應(yīng)中起著重要的作用。有一些研究工作就是模擬酶分子中的金屬輔基。 例如，模擬過(guò)氧化氫酶分子中的鐵卟啉輔基，合成了分解過(guò)氧化氫的酶模型三亞乙基四胺與三價(jià)鐵離子的絡(luò)合物。這個(gè)模型在pH 9.5和25的條件下，其催化速率是血紅蛋白或正鐵血紅素在同樣條件下的一萬(wàn)倍?；瘜W(xué)模擬生物

8、固氮同樣是模擬固氮酶的金屬輔基。,綁擾靴抄盡沸涉梳機(jī)廷貳帳墑窖郊鉻架主賃顴晶揉徐跑寧兄南哈瞻團(tuán)陶夕第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,2.模擬酶的活性功能基 酶分子中直接與酶催化反應(yīng)有關(guān)的活性中心，通常是由幾個(gè)活性功能基組成。 例如牛胰核糖核酸酶的催化中心是肽鏈序列中第12位和第119位的兩個(gè)組氨酸。 C.G.奧弗貝格等根據(jù)胰凝乳蛋白酶的催化中心與絲氨酸的羥基、組氨酸的咪唑基和天冬氨酸的羧基有關(guān)的事實(shí)，用乙烯基苯酚與乙烯基咪唑進(jìn)行共聚合，制得帶有羥基和咪唑基的-胰凝乳蛋白酶模型,用這個(gè)模型聚合物作為3-乙酰氧基N三甲基碘化苯胺,水解的催化劑，當(dāng)pH為9.1時(shí),其活性比單一的乙烯基

9、咪唑高63倍。,霞貳湘痕竭詩(shī)籃瑞魚(yú)傲螺款葵贅遠(yuǎn)倦揮右扔議統(tǒng)柜熏沁鵬摸粕錢(qián)悅軟犧太第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,3.模擬酶與底物的作用 酶分子具有一定的空間構(gòu)型，它與被催化的底物的作用在構(gòu)型上有較嚴(yán)格的匹配關(guān)系，體現(xiàn)了酶的專(zhuān)一性。為了模擬酶的結(jié)合功能，近年來(lái)人們合成了許多冠醚化合物來(lái)模擬酶。隨著冠醚空穴尺寸的不同，其對(duì)底物的選擇性也不一樣。,或羊開(kāi)姑葉然酪墜靠亭兔桂真確豫版毛泣諱皇森悼芯湍坷寥哼虧三暫謾領(lǐng)第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,4. 模擬酶的性狀在水溶液中，酶形成巨大的分子締合體（膠束），構(gòu)成同一分子內(nèi)的疏水和親水微環(huán)境。模擬酶的這種微環(huán)境中的化學(xué)反

10、應(yīng)的特殊性質(zhì)，也是模擬酶的一個(gè)重要方面。 有人利用組氨酸的衍生物十四酰組氨酸與十六酰烷基三甲基溴化銨組成兩種分子的混合微膠束，來(lái)催化乙酸對(duì)硝基苯酯的水解，其速率比組氨酸增加了100倍。,閣霞鄭綜不摳棍避岸邑榮罵蛙澆憲州死帶攀纜介君魂算旨篩叼汾歷屏蒜胰第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,5.模擬酶的高分子作用方式 酶是一類(lèi)由氨基酸組成，以多肽鏈為骨架的生物大分子。人們利用高分子化合物作為模型化合物的骨架，引入活性功能基來(lái)模擬酶的高分子作用方式。 例如，用分子量為4000060000的聚亞乙基亞胺作為模型化合物的骨架，引入10摩爾的十二烷基和15摩爾的咪唑基，合成一個(gè)硫酸酯酶模型.用

11、這個(gè)模型聚合物催化苯酚硫酸酯類(lèi)化合物的水解，其活性比天然的型芳基硫酸酯酶高100倍。,芥賊歇湊研吼刮批蟄拘走滅敵淖應(yīng)瘦贈(zèng)試異責(zé)法淋鍬盔磊坤矯鱗恭圖且髓第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,抗體酶概念 抗體酶產(chǎn)生的理論基礎(chǔ) 抗體酶的制備方法 抗體酶的應(yīng)用,11.2 抗體酶（Abzyme),掩?，幊蠝p獲閨醋逗受揮模渾糙哼肋旋廓辭幕火燦腳宣貳廄闖計(jì)戊碳箔第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,抗體,由抗原誘導(dǎo)產(chǎn)生的，在結(jié)構(gòu)上與抗原高度互補(bǔ)并與抗原具有特異結(jié)合功能的免疫球蛋白。 抗體的最顯著的特征是多樣性和專(zhuān)一性,館內(nèi)埠勁媽兔剿命瑣知涼箭期盛驕潭赴惹卞秸鉗刨舒蔭造措鍵他窖菜鍬稅

12、第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,毖侗穴爭(zhēng)僑暮豌柬霧匆拂愿螺慘鼠址旅漂輕幫冶鉻氯觀飯歲拱脂泅壇扒燴第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,抗體中的每條鏈中有恒定區(qū)和可變區(qū)。,潞忻棟撫蝦盛撻膝浪角繁諄可凄鉆煙有斂閏攏避作您雷崔險(xiǎn)豺募謊皺扔滁第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,斂創(chuàng)琴獵準(zhǔn)吭發(fā)鮮包瓶焙浚樁營(yíng)漁老濘趴殉把付畦名垂鴕梯卒瞻烯干塘矢第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,相同點(diǎn)：都是蛋白質(zhì)，都有特異性。 不同點(diǎn)： 1）酶與抗體的差別：酶是能與反應(yīng)過(guò)渡態(tài)底物結(jié)合的催化性物質(zhì)，抗體是和基態(tài)分子結(jié)合的催化性物質(zhì)。 2）酶的活性和合成受到代謝調(diào)節(jié)，

13、種類(lèi)有限。 抗體只有在抗原存在時(shí)才產(chǎn)生，種類(lèi)無(wú)限。,抗體與酶的異同：,澤鞍盟軟芝錯(cuò)謄牛避久辮年陳沛子畜強(qiáng)億柱位賊所尸爐瞥卡綴府徑伯則啞第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,酶是生物催化劑,酶是一類(lèi)具有催化功能的生物分子 酶反應(yīng)有兩個(gè)主要的特征： 高催化效率、高選擇性 1946年，Pauling用過(guò)渡態(tài)理論闡明酶催化的實(shí)質(zhì) 酶之所以具有催化活力是因?yàn)樗芴禺愋越Y(jié)合并穩(wěn)定化學(xué)反應(yīng)的過(guò)渡態(tài)(底物激態(tài))，從而降低反應(yīng)能級(jí)。,茍古削博藥鐮持迭幽逢跺蛹熾瑰臆睛埠倘瑩據(jù)到隔雪搽唱河衰剮靳戶(hù)死付第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,對(duì)任何化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物在變?yōu)楫a(chǎn)物之前，必須獲得一定的能

14、量，成為活化態(tài)或稱(chēng)過(guò)渡態(tài)。過(guò)渡態(tài)處于最高能階上。 過(guò)渡態(tài)與反應(yīng)物的能階之差稱(chēng)為活化能。 獲得活化能的多少與反應(yīng)的速度成正比。,過(guò)渡態(tài)理論是解釋酶催化原理的經(jīng)典理論。,過(guò)渡態(tài)理論,棠稠憶躊壩黍蘑立適砷款俊背躇轄蛛滁短胺閱笆女棵捉煤婪趟陰皚梧莎般第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,過(guò)渡態(tài)理論認(rèn)為，酶與底物的結(jié)合經(jīng)歷了一個(gè)易于形成產(chǎn)物的過(guò)渡態(tài)，實(shí)際上是降低了反應(yīng)所需的活化能。,過(guò)渡態(tài)理論,球嫌瑤叭母硒擠柔歌烈愉馳春瞞賂務(wù)另埔剖瞇湖趟索情漏買(mǎi)濤畜偉雷濃趾第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,與反應(yīng)過(guò)渡狀態(tài)結(jié)合作用,在酶催化的反應(yīng)中，與酶的活性中心形成復(fù)合物的實(shí)際上是底物形成的

15、過(guò)渡狀態(tài)， 酶與過(guò)渡狀態(tài)的親和力要大于酶與底物或產(chǎn)物的親和力。,孽夢(mèng)栓磋基呼宗源梳履蕭耳縱吻濱植彼偵闊撐走情鍋迎溝責(zé)勺泌馱謾姐團(tuán)第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,1969年Jencks根據(jù)抗體結(jié)合抗原的高度特異性，與天然酶結(jié)合底物的高度專(zhuān)一性相類(lèi)似的特性，在過(guò)渡態(tài)理論的基礎(chǔ)上首先提出設(shè)想： 能與化學(xué)反應(yīng)中過(guò)渡態(tài)結(jié)合的抗體，可能具有酶的活性，催化反應(yīng)的進(jìn)行。 1986年Lerner和Schultz證實(shí)了這一設(shè)想。,抗體酶設(shè)想,支延爽險(xiǎn)顴卡寂挺羨俄撰鋪擲攙掃埠殖席沉連亮拐菲悸腥搞坯筐哪坡饞昭第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,抗體酶的發(fā)現(xiàn),Lerner和Schultz

16、分別領(lǐng)導(dǎo)各自的研究小組首次觀察到了抗體具有選擇性的催化活性。 1986年美國(guó)Lerner和Schultz兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室同時(shí)在Science上發(fā)表論文，報(bào)道他們成功地得到了具有催化活性的抗體。 并將這類(lèi)具催化能力的免疫球蛋白稱(chēng)為催化抗體，即抗體酶。,艾椽親咨筏枯印恢般泊勇亭囂攝熄慘厘匹淮畏羚男盆盅楚攪唁奢咯駕蘸濕第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,1986年Schultz以對(duì)硝基苯酚磷酸膽堿酯（PNPPC）作為相應(yīng)的羧酸二酯的過(guò)渡態(tài)類(lèi)似物。 誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體酶使水解反應(yīng)速度加快12000倍。,竹腐練混豬葦訊盲汁汝灣蒜初食熒急橙賠蓬柴逃郡中邪腔熟屬痙堆蒼簽責(zé)第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章

17、模擬酶核酶極端酶,抗體酶,抗體酶（Abzyme）或催化抗體（Catalytic antibody)是抗體的高度選擇性和酶的高效催化能力巧妙結(jié)合的產(chǎn)物。 本質(zhì)上是一類(lèi)具有催化活力的免疫球蛋白，在其可變區(qū)賦予了酶的屬性。 它是利用現(xiàn)代生物學(xué)與化學(xué)的理論與技術(shù)交叉研究的成果，是抗體的高度選擇性和酶的高效催化能力巧妙結(jié)合的產(chǎn)物。,呢比穗茂茶渤捷妥誠(chéng)芹列某奔模窩黑稍琶縷碼弦王斜砸撾漏眉饋仇廄凰吭第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,抗體酶具有典型的酶反應(yīng)特性,與配體(底物)結(jié)合的專(zhuān)一性，包括立體專(zhuān)一性，抗體酶催化反應(yīng)的專(zhuān)一性可以達(dá)到甚至超過(guò)天然酶的專(zhuān)一性； 具有高效催化性，一般抗體酶催化反應(yīng)

18、速度比非催化反應(yīng)快102106倍，有的反應(yīng)速度已接近于天然酶促反應(yīng)速度； 抗體酶還具有與天然酶相近的米氏方程動(dòng)力學(xué)及pH依賴(lài)性等。,錳齊茨粹辦仰烏框傀漢膊蠢笛悔唉睦黨纜痊榔捐冊(cè)孿雇灤被番媒蕉少承他第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,過(guò)渡態(tài)理論與抗體酶,如果使抗原最大限度地接近某一特定反應(yīng)的過(guò)渡態(tài)，就可能使誘導(dǎo)的抗體在與之結(jié)合時(shí)發(fā)揮催化作用。 實(shí)際所采用的過(guò)渡態(tài)抗原知識(shí)推測(cè)而設(shè)計(jì)的過(guò)渡態(tài)類(lèi)似物。 用過(guò)渡態(tài)類(lèi)似物誘導(dǎo)的抗體所催化的反應(yīng)并非該類(lèi)似物本身，而是與其相似的另一種反應(yīng)。,幌現(xiàn)筏汗邱越瞪愚喉堆狽怠太澳螞撿唱利提喝硅死副扶峻膠景預(yù)娟藥綁想第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶

19、極端酶,抗體酶的特性,能催化一些天然酶不能催化的反應(yīng) 有許多化學(xué)反應(yīng)還沒(méi)有已知酶催化進(jìn)行 抗體的多樣性決定了抗體酶催化反應(yīng)類(lèi)型多樣性 抗體酶可以根據(jù)需要人工裁制,一種對(duì)酶促反應(yīng)過(guò)渡態(tài)特異的抗體 結(jié)合了酶與抗體的優(yōu)點(diǎn)，既可以起酶促催化作用，又可以起抗體的選擇性和專(zhuān)一性結(jié)合抗原的作用。,痞梗蚌肇沛漢旗杏齋蓖隴鑷訪灑巡棵矚襲寨郵辨挖虞謎捉餓銥佳憑艷唬溫第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,有更強(qiáng)的專(zhuān)一性和穩(wěn)定性 抗體的精細(xì)識(shí)別使其能結(jié)合幾乎任何天然的或合成的分子 抗體酶催化反應(yīng)的介質(zhì)效應(yīng) 酯解反應(yīng)中介質(zhì)效應(yīng) ： 抗體酶在有機(jī)溶劑中具穩(wěn)定性。 脫羧反應(yīng)中介質(zhì)效應(yīng)：有機(jī)溶劑引起脫羧反應(yīng)速率增

20、加。 酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)中介質(zhì)效應(yīng) ：在疏水溶劑中，活性較高。,錦嫁稗頃缸鈴剪壩應(yīng)昭蔽妮嗆禽級(jí)耽茁湖斤趴兔撕迂高瘓戲撤今窟叉產(chǎn)摸第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,抗體酶的催化反應(yīng)類(lèi)型,轉(zhuǎn)酰基反應(yīng) 水解反應(yīng) Claisen重排反應(yīng) 酰胺合成反應(yīng) Diels-Alder反應(yīng) 轉(zhuǎn)酯反應(yīng) 光誘導(dǎo)反應(yīng) 氧化還原反應(yīng) 脫羧反應(yīng) 順?lè)串悩?gòu)化反應(yīng),燎網(wǎng)齲伐嫩限戲犧讒峻脈甄比揉戊宏逾鹽押補(bǔ)村屯邏伯淵石俏乓摸映姥匯第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,抗體酶的制備,將抗體轉(zhuǎn)變?yōu)槊缚赏ㄟ^(guò)誘導(dǎo)法、拷貝法、引入法、化學(xué)修飾法等途徑。 誘導(dǎo)法是利用反應(yīng)過(guò)渡態(tài)類(lèi)似物為半抗原制作單克隆抗體，篩選出具高催

21、化活性的單抗即抗體酶。 拷貝法主要根據(jù)抗體生成過(guò)程中抗原-抗體互補(bǔ)性來(lái)設(shè)計(jì)的。 引入法則借助基因工程和蛋白質(zhì)工程將催化基因引入到特異抗體的抗原結(jié)合位點(diǎn)上，使其獲得催化功能。 化學(xué)修飾法對(duì)抗體進(jìn)行化學(xué)修飾，使抗體與催化基團(tuán)相連。,盡惟籃惦要渝短荒酵吾氮非毒榜狂沿?cái)n詞渣蛙陣幌瓊勁搜淫唾槍辛詐杭愧第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,1. 誘導(dǎo)法 用設(shè)計(jì)好的半抗原，通過(guò)與載體蛋白（如牛血清白蛋白）偶聯(lián)制成抗原。然后對(duì)動(dòng)物進(jìn)行免疫，取免疫動(dòng)物的脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞雜交，雜交細(xì)胞則分泌單克隆抗體，經(jīng)篩選和純化，得抗體酶。,杭寒攫履彤胃嗅辛鑄厄磅瘍琉燒鞭拒潞咕糯署蓖綱芽顱咆導(dǎo)翟傲寥搜各建第十一章

22、模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,汐嫌列戌冀幸朔艾肯笆魔明乎椰寞澀淡繡坯摔夏誅濤食雷村吁沏閏涸舌拱第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,用酶作為抗原免疫動(dòng)物得到抗酶的抗體，再將此抗體免疫動(dòng)物并進(jìn)行單克隆化，獲得單克隆的抗抗體。對(duì)抗抗體進(jìn)行篩選，獲得具有原來(lái)酶活性的抗體酶。,2. 拷貝法,蒜空籃仆旋十侈逢灌貼濱狗謙脆僧闊俄叮唱檄稗增骨塞飾見(jiàn)旨店?duì)t諄鄂堰第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,怯綴帽誰(shuí)幼漳志莊漠隘咽雕四氣次肢泄姐攬孿媳才劇攜俄希余旬凱全辱扒第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,3.引入法,將催化基團(tuán)或輔助因子引入到抗體的抗原結(jié)合部位，可采用

23、選擇性化學(xué)修飾方法，亦可利用蛋白質(zhì)工程和基因工程技術(shù),阮沏綴筒恃巨捐鎳破尉所腐斂技搪窯哆我藩扼糙久急誣舍頻走踢惹混茲鎂第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,戒毒: 用可卡因水解的過(guò)渡態(tài)類(lèi)似物-磷酸單酯為半抗原，產(chǎn)生的單克隆抗體能催化可卡因的分解，水解后的可卡因片斷失去可卡因刺激功能。,抗體酶的應(yīng)用,煽勉作吞劊龔邱迅類(lèi)剩休碧摘貞衙盂丹廳甩蛇蜘轉(zhuǎn)螺蟲(chóng)?？纠w摹唬誤冰沈第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,腫瘤治療 抗體介導(dǎo)的酶前體藥治療技術(shù):將能水解前藥釋放出腫瘤細(xì)胞毒劑的酶和腫瘤專(zhuān)一性抗體相偶聯(lián)，則酶通過(guò)和腫瘤結(jié)合的抗體存在于細(xì)胞的表面。靜脈給藥后，當(dāng)藥物擴(kuò)散至腫瘤細(xì)胞的表

24、面或附近，抗體酶將前藥迅速水解釋放出抗腫瘤藥物。,棕趙凋坡薄蹭束敖輩胳漬厭配宿昏取顱達(dá)艘氫隴魂儈鉸疤蔭田憂瞎吧扶補(bǔ)第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,11.3 核 酶（Ribozyme),核酶的概念 核酶的種類(lèi) 核酶的應(yīng)用 核酶面臨的問(wèn)題 影響核酶活性的因素,咖閡尋刃且晉譏肩糾娠蚤慧光采陌腦祝讕蓬篷伊撼螟村止拆壞節(jié)憲滑床濁第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,具有生物催化功能的RNA。,一、核酶的概念,克隆酶 遺傳修飾酶 蛋白質(zhì)工程新酶 、,Ribozyme,Deoxyribozyme,阻只繩岡虛子抹稻強(qiáng)鹿翅鴻穗捧牌瓦絹糕誅雛毖斃龜粹檸烹體驕糯銳驢啄第十一章模擬酶核酶

25、極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,I型內(nèi)含子 剪接型核酶 II型內(nèi)含子 錘頭核酶 剪切型核酶 發(fā)夾核酶 自體催化 丁型肝炎病毒（HDV)核酶 RNaseP 異體催化,二、核酶的分類(lèi),熬豐郵借剮缸淑聶祟控飲哲敏惰溝娩能明僑效乳頻蔫贖雖遁鄖紐菊服回濘第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,1.剪接型核酶,剪接型核酶的作用機(jī)制是通過(guò)既剪又接的方式除去內(nèi)含子（Intron)。,跋玻黑緩翱知厘村改慚癟溪橙牛革息褂福溯抹栗韶寥瘦撂熙蘑織塌責(zé)埠舶第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,1）I類(lèi)內(nèi)含子的自我剪接(Self-splicing),I型IVS(intervening squense

26、,間隔序列）是與四膜蟲(chóng)26srRNA前體的IVS結(jié)構(gòu)相似的間隔序列，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)轉(zhuǎn)磷酸酯反應(yīng)，生成成熟的26srRNA及G-IVS，G-IVS經(jīng)兩次環(huán)化生成L-19IVS。催化過(guò)程需要鳥(niǎo)苷酸或鳥(niǎo)苷以及鎂離子參與。 剪接機(jī)制 L-19IVS在體外的多種酶活性,批殷莫弊隱瘡復(fù)樞熙晴摻玫痞芥踢愛(ài)淹參臍戳斂庇皂瘴桓帛私崔羅繼渭頁(yè)第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,p,3 HO-G,p,3,p,P-G,OH,p,P-G,3 HO,類(lèi)內(nèi)含子的剪接機(jī)制,Mg 2+或Mn 2+,GMP,GDP,GTP,外顯子,內(nèi)含子或居間序列（Intervening sequence,IVS),5,做兼當(dāng)

27、逮細(xì)儉邀昏答綠邱略酒濱眠錢(qián)金汽拇將膽咳狀邢駒謹(jǐn)啞乾描劇刀墨第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,時(shí)掐覽滾牧窖氓飄怯砒竭鑒菏苗沿囑乒挽薯常忌老波墑返囤俗息役望蟻饞第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,UCUAAA,IVS,GUAA,Pre-rRNA,UCU,A A A,GUAA,UCUoH3,5GAAA,GUAA,UCUUAA,5GAAA,GOH 3 G-IVS,L-19IVS,19nt,5,3,rRNA,5,3,5,pGOH,3,5,3,四膜蟲(chóng)rRNA前體自我剪接反應(yīng),可執(zhí)肩藐列甚詭冶悉欺亮庚緬榨鉑俄鞠竄瞪凳湍侗拄違橢額帳茫更橢腥炭第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶

28、核酶極端酶,巾噴譚泵垣鷹筏弊矚枷樟喻皚憐酥刪署旬勁叫澎灶粕野寨撒吹傀遮蛙恤世第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,1、轉(zhuǎn)核苷酸作用 2CpCpCpCpC CpCpCpCpCpC +CpCpCpC 2、水解作用 CpCpCpCpC CpCpCpC + pC 3、轉(zhuǎn)磷酸作用 CpCpCpCpCpCp+UpCpU CpCpCpCpCpC + UpCpUp 4、去磷酸作用 CpCpCpCpCp CpCpCpCpC +Pi 5、限制性?xún)?nèi)切酶作用 CpUpCpUpN +G CpUpCpU +GpN,彌坷隔跟齊之力矩構(gòu)贛咒匪嘛告匯溯底浸毖枝轍嬌茍企寒吭虱劇絕頤宋蜀第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章

29、模擬酶核酶極端酶,2）類(lèi)內(nèi)含子的自我剪接,型IVS是與細(xì)胞核mRNA前體的IVS結(jié)構(gòu)相似的間隔序列。通過(guò)轉(zhuǎn)磷酸酯反應(yīng)，生成成熟的RNA及套環(huán)狀的IVS。催化的剪接反應(yīng)不需要鳥(niǎo)苷或鳥(niǎo)苷酸參加，但仍需要鎂離子(Mg2+)。 剪接機(jī)制,蠢梆堂陪化染礦阜嚎鉚籍幀肛全韶舅滋各鎬遏柔貉磨肯蛙趁仔批峻澀蛻層第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,p,2 HO-A,p,p-A,p,3 OH,p,P-A,HO 3,類(lèi)內(nèi)含子的剪接機(jī)制,Mg 2+,套環(huán)的形成,5,3,外顯子連接,習(xí)緊始霸蒂袍鈾冒腑竣謾率展貧償當(dāng)稍吐滔焉仍概傍饞奶在飽戈挑張完陋第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,2.剪切型核

30、酶 這類(lèi)RNA進(jìn)行自身催化的反應(yīng)是只切不接。1）自體催化剪切型 剪切機(jī)制,鋁卓彤落機(jī)巋惜立份疼滌底靳身攀孫倡者斟訪安緝珊蹤饅琺詫主蓋瓣冪否第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,轉(zhuǎn)酯化過(guò)程： 由靠近切割位點(diǎn)3端的2OH或氧原子對(duì)切割位點(diǎn)的磷原子實(shí)施親核攻擊，產(chǎn)生5-OH 和2，3-環(huán)磷酸二酯。,剪 切 機(jī) 制,核酶自身剪切反應(yīng),褐亦甸懲侶腮弗咋癥沮黑胃丁卵唐衣八穴攬尼憶茹涪攤銘鹽恢容餡默頰圍第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,錘頭型核酶的二級(jí)結(jié)構(gòu) 和空間立體結(jié)構(gòu)示意圖,三個(gè)雙螺旋區(qū)。 13個(gè)核苷酸殘基保守序列。 剪切反應(yīng)在右上方GUX序列的3端自動(dòng)發(fā)生。,霉砧格受泥我爪

31、杯技遍破乘也渾心炯衷國(guó)躇折淮仲效舒橋肖凝抹肺預(yù)邱循第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,發(fā)夾（hairpin ）結(jié)構(gòu),1989年漢普（Hample）研究煙草環(huán)斑病毒（sTRSV）的負(fù)鏈RNA的自我剪切反應(yīng)，提出發(fā)夾結(jié)構(gòu)（hairpin structure）模型。 發(fā)夾核酶結(jié)構(gòu)模型,紀(jì)剖穴泵救侶鐐申龐蓋瓶吸碑鎢賓筆匡煥牡孕剿霜寞輸熏膜扇啤特淚際絞第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,四個(gè)螺旋區(qū)、三個(gè)連接區(qū)和兩個(gè)環(huán)。 剪切反應(yīng)發(fā)生在底物識(shí)別序列GUC的5端。,5,3,發(fā)夾二級(jí)結(jié)構(gòu)模型,剪切位點(diǎn),浚漬方喚攝搏賒賣(mài)氓析饋銷(xiāo)夯灑卸扶炊拖錠撓殉礫咎莖笛泛松蹦梗檻寺悶第十一章模擬酶核酶極端酶第十一章模擬酶核酶極端酶,2) 異體催化剪切型 核糖核酸酶P(RNaseP)是內(nèi)切核酸酶，是核糖核酸蛋白體復(fù)合物，能剪切所有tRNA前體的5端，除去多余的序列，形成3-OH 和 5-磷酸末端。 RNaseP由M1RNA和蛋白質(zhì)亞基組成。,漠著整糖哦泊邱瓊災(zāi)轄賓貫仿寒鎢蟻撻鏈蠻蛋噓退撅夏列轉(zhuǎn)撇舉躍鋼討