酶工程研究新進(jìn)展課件

酶工程研究新進(jìn)展酶工程研究新進(jìn)展第一節(jié)抗體酶（Abzyme)一、抗體酶的理論基礎(chǔ)抗體蛋白的特性：抗體（antibody）：抗原（antigen）：半抗原（hapten）：酶工程研究新進(jìn)展酶工程研究新進(jìn)展IgG的三級結(jié)構(gòu)酶工程研究新進(jìn)展抗體與酶的異同：相同點(diǎn)：都是蛋白質(zhì)，都有特異性。不同點(diǎn)：1）抗體無催化活力，酶有催化活力。2）本質(zhì)差別：酶是能與反應(yīng)過渡態(tài)選擇結(jié)合的催化物質(zhì)，抗體是和基態(tài)緊密結(jié)合的物質(zhì)。3）酶的活性和合成受到代謝調(diào)節(jié)，種類有限。抗體只有在抗原存在時才產(chǎn)生，種類無限。酶工程研究新進(jìn)展2.酶與底物形成過渡態(tài)理論

酶的催化在于能結(jié)合底物產(chǎn)生過渡態(tài)，降低能障（反應(yīng)的活化能）。以過渡態(tài)類似物作為半抗原，誘導(dǎo)與其互補(bǔ)構(gòu)象的抗體，使其具有催化活性，可觀察到抗體催化相應(yīng)底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。酶工程研究新進(jìn)展二、抗體酶的定義抗體酶又稱催化抗體（catalyticantibody），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。酶工程研究新進(jìn)展

三、抗體酶的制備

1.誘導(dǎo)法用設(shè)計好的半抗原，通過與載體蛋白（如牛血清白蛋白）偶聯(lián)制成抗原。然后對動物進(jìn)行免疫，取免疫動物的脾細(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。酶工程研究新進(jìn)展酶工程研究新進(jìn)展2.拷貝法用酶作為抗原免疫動物得到抗酶的抗體，再將此抗體免疫動物并進(jìn)行單克隆化，獲得單克隆的抗抗體。對抗抗體進(jìn)行篩選，獲得具有原來酶活性的抗體酶。酶工程研究新進(jìn)展酶工程研究新進(jìn)展四、抗體酶的應(yīng)用

1.戒毒:

用可卡因水解的過渡態(tài)類似物-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。酶工程研究新進(jìn)展2.

腫瘤治療

抗體介導(dǎo)前藥治療技術(shù):將能水解前藥釋放出腫瘤細(xì)胞毒劑的酶和腫瘤專一性抗體相偶聯(lián)，則酶通過和腫瘤結(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)胞的表面或附近，抗體酶將前藥迅速水解釋放出抗腫瘤藥物。酶工程研究新進(jìn)展模擬酶酶工程研究新進(jìn)展模擬酶的定義根據(jù)酶的作用原理，用人工的方法合成的具有活性中心和催化作用的非蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的化合物。酶工程研究新進(jìn)展模擬酶的酶學(xué)基礎(chǔ)酶的作用機(jī)制：過渡態(tài)理論對簡化的人工體系中識別、結(jié)合和催化的研究酶工程研究新進(jìn)展理論基礎(chǔ)主-客體化學(xué)：主體和客體在結(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：分子識別、催化、選擇性輸出酶工程研究新進(jìn)展模擬酶的分類根據(jù)Kirby分類法按照模擬酶的屬性酶工程研究新進(jìn)展根據(jù)Kirby分類法單純酶模型：以化學(xué)方法通過天然酶活性的模擬來重建和改造酶活性機(jī)制酶模型：通過對酶作用機(jī)制諸如識別、結(jié)合和過渡態(tài)穩(wěn)定化的認(rèn)識，來指導(dǎo)酶模型的設(shè)計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單分子酶工程研究新進(jìn)展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酶工程研究新進(jìn)展主-客體酶模型酶工程研究新進(jìn)展模擬的胰凝乳蛋白酶側(cè)鏈上接上羥基、咪唑基、羧基。酶工程研究新進(jìn)展分子印跡酶模型分子印跡概念：制備對某一化合物具有選擇性的聚合物的過程。酶工程研究新進(jìn)展分子印跡的原理酶工程研究新進(jìn)展分子印跡的過程1、選定印跡分子和功能單位，讓它們之間發(fā)生互補(bǔ)作用，形成印跡分子功能單位復(fù)合物。2、用交聯(lián)劑在印跡分子功能單位復(fù)合物周圍發(fā)生聚合反應(yīng)，形成交聯(lián)的聚合物。3、從聚合物中除去印跡分子，得到對印跡分子具有選擇性的聚合物。酶工程研究新進(jìn)展分子印跡酶通過分子印跡技術(shù)可以產(chǎn)生類似于酶的活性中心的空腔，對底物產(chǎn)生有效的結(jié)合作用，并可以在結(jié)合部位的空腔內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生催化基團(tuán)，并與底物定向排列。性質(zhì)：遵循米氏方程，催化活力依賴反應(yīng)速度常數(shù)。酶工程研究新進(jìn)展非水相介質(zhì)中的酶反應(yīng)（P247-249）定義、優(yōu)勢、溶劑系統(tǒng)、有機(jī)相的酶工程抗體酶（P252）定義、機(jī)理核酶（P250）定義、分