東南大學(xué)生化王大勇第八章

1、Chapter 8: General introduction to Enzyme/酶本章內(nèi)容酶催化作用的特點(diǎn)酶的化學(xué)組成及其特點(diǎn)酶的分類和命名酶的專一性酶的活力測(cè)定和分離純化核酶抗體酶酶工程簡(jiǎn)介沒(méi)有酶的參與，生命活動(dòng)一刻也不能進(jìn)行。我國(guó)人民在八千年以前就開始利用酶，夏禹時(shí)代，人們就會(huì)釀酒。雖然我們祖先并不知道酶是何物，也無(wú)法了解其性質(zhì)，但根據(jù)生產(chǎn)和生活的積累，已把酶利用到相當(dāng)廣泛的程度。1810年Jaseph Gaylussac發(fā)現(xiàn)酵母可將糖轉(zhuǎn)化為酒精。1857年微生物學(xué)家Pasteur等人提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動(dòng)的結(jié)果，他認(rèn)為只有獲得酵母細(xì)胞才能進(jìn)行發(fā)酵。Liebig反對(duì)這種觀點(diǎn)。直到1

2、897年，Bchner兄弟用石英砂磨碎酵母細(xì)胞，制備了不含酵母細(xì)胞的抽提液，并證明此不含細(xì)胞的酵母提取液也能使糖發(fā)酵。從而說(shuō)明了發(fā)酵是酶作用的化學(xué)本質(zhì)，為此Bchner獲得了1911年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1833年P(guān)ayen和Persoz第一次分離出酶。1878年Khne才給酶一個(gè)統(tǒng)一的名詞，叫Enzyme，這個(gè)字來(lái)自希臘文，其意思是“在酵母中”。1894年Fisher提出了“鎖與鑰匙”學(xué)說(shuō)。1903年Henri提出了酶與底物作用的中間復(fù)合物學(xué)說(shuō)。1913年Michaelis和Menten導(dǎo)出了米氏方程。1926年Sumner從刀豆中提到了脲酶，并獲結(jié)晶。1936年Northrop和 Kunitz得

3、到了胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶結(jié)晶，并證明是蛋白質(zhì)。為此，Sumner和Northrop獲1949年諾貝爾獎(jiǎng)。80年代初Cech與Altman分別發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的RNA核酶（ribozyme）.近十年來(lái)酶學(xué)研究得到很大發(fā)展，表現(xiàn)在：1.基礎(chǔ)研究. 2.酶的應(yīng)用。Section 1: 酶催化作用的特點(diǎn)(一)酶和一般催化劑的比較1.用量少而催化率高。2.它能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速度，但是不能改變化學(xué)反應(yīng)平衡。酶本身在反應(yīng)前后也不發(fā)生變化。3.酶能夠穩(wěn)定底物形成的過(guò)渡狀態(tài)，降低反應(yīng)的活化能，從而加速反應(yīng)的進(jìn)行。催化劑參與反應(yīng)是降低了反應(yīng)的活化能。H2O2分解： 沒(méi)有催化劑時(shí)，需活化能75.4k

4、J/mol； 液態(tài)鈀作催化劑，48.9 kJ/mol； 過(guò)氧化氫酶催化，8.4 kJ/mol。Enzymes lower the activation energyThe difference between the energy levels of the ground state/基態(tài) and the transition state/過(guò)渡態(tài) is the activation energy, G.G: overall free energy change in the reaction（二）酶作為生物催化劑的特點(diǎn) 1.酶易失活 2.酶具有很高的催化效率高 3.酶具有高度專一性 4.酶活性

5、受到調(diào)節(jié)和控制酶的轉(zhuǎn)換數(shù)（turnovcr number,TN, kcat）：在一定條件下，每秒鐘每個(gè)酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，或每秒鐘每微摩爾酶分子轉(zhuǎn)換底物的微摩爾數(shù)。 酶轉(zhuǎn)換數(shù)（kcat）/s-1碳酸酐酶3-酮類固醇異構(gòu)酶乙酰膽堿酯酶青霉素酶乳酸脫氫酶胰凝乳蛋白酶DNA聚合酶I色氨酸合成酶600 000280 000 25 000 2 000 1 000 100 15 2一些酶的最大轉(zhuǎn)換數(shù)酶具有高度專一性：酶對(duì)催化的底物有高度的選擇性 氫離子:催化淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)的水解。淀粉酶，酯酶，蛋白酶酶活性受到調(diào)節(jié)和控制：（1）調(diào)節(jié)酶的濃度（2）通過(guò)激素調(diào)節(jié)酶活性（3）反饋抑制調(diào)節(jié)酶活性（4）抑制劑

6、和激活劑對(duì)酶活性的調(diào)節(jié) （5）其他調(diào)節(jié)方式通過(guò)別構(gòu)調(diào)控、酶原的激活、酶的可逆共價(jià)修飾和同工酶來(lái)調(diào)節(jié)酶活性。（1）調(diào)節(jié)酶的濃度一是誘導(dǎo)或抑制酶的合成；二是調(diào)節(jié)酶的降解。例如乳糖操縱子可以合成-半乳糖苷酶、半乳糖苷通透酶和硫半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶，它們可以受乳糖或誘導(dǎo)物異丙基硫代-D-半乳糖苷（IPTG）的誘導(dǎo)而促進(jìn)合成。乳糖或IPTG可以與原來(lái)存在于該系統(tǒng)的阻遏物結(jié)合，使阻遏物和DNA的結(jié)合能力降低約1 000倍，解除抑制，使3種酶的合成加快，酶濃度提高。大腸桿菌有一種所謂的葡萄糖效應(yīng)，就是當(dāng)有葡萄糖存在下，不利用乳糖，表明葡萄糖抑制上述3個(gè)酶的合成。（2）通過(guò)激素調(diào)節(jié)酶活性有些酶的專一性是由激素調(diào)控

7、的，例：哺乳動(dòng)物乳腺組織中合成乳糖是由乳糖合成酶催化的，該酶由兩個(gè)亞基即催化亞基和調(diào)節(jié)亞基組成。催化亞基單獨(dú)存在時(shí)不能催化合成乳糖，但能催化半乳糖以共價(jià)鍵的方式連接到蛋白質(zhì)上形成糖蛋白。調(diào)節(jié)亞基實(shí)際上就是乳汁中的a-乳清蛋白，其本身無(wú)催化活性，但當(dāng)與催化亞基結(jié)合后，就可以改變催化基的專一性，催化半乳糖和葡萄糖反應(yīng)生成乳糖：調(diào)節(jié)亞基合成是受激素控制的。激素通過(guò)與細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)受體相結(jié)合而引起一系列生物學(xué)效應(yīng)，以此來(lái)調(diào)節(jié)酶活性。（3）反饋抑制調(diào)節(jié)酶活性許多小分子物質(zhì)的合成是由一連串的反應(yīng)組成的，催化此物質(zhì)生成的第1步的酶，往往被它們終端產(chǎn)物抑制。這種抑制叫反饋抑制。例如由蘇氨酸生物合成為異亮氨酸，

8、要經(jīng)過(guò)5步，反應(yīng)第1步由蘇氨酸脫氨酶催化，當(dāng)終產(chǎn)物異亮氨酸濃度達(dá)到足夠水平時(shí)，該酶就被抑制，異亮氨酸結(jié)合到酶的一個(gè)調(diào)節(jié)部位上，通過(guò)可逆的別構(gòu)作用對(duì)酶產(chǎn)生抑制。當(dāng)異亮氨酸的濃度下降到一定程度，蘇氨酸脫氨酶又重新表現(xiàn)活性，從而又重新合成異亮氨酸。（4）抑制劑和激活劑對(duì)酶活性的調(diào)節(jié)酶受大分子抑制劑或小分子物質(zhì)抑制，從而影響酶的活性。例如大分子物質(zhì)胰蛋白酶抑制劑，可以抑制胰蛋白酶的活性。小分子的抑制劑如一些反應(yīng)產(chǎn)物，像1，3-二磷酸甘油酸變位酶的活性受到它的產(chǎn)物2，3-二磷酸甘油酸的抑制，從而對(duì)這一反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。Section 2: 酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成Chemical essence of bioc

9、atalystAlmost all are proteins;Some are RNA/ribozymeSome are DNA （一）酶的化學(xué)本質(zhì) （二）酶的化學(xué)組成 （三）單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體（一）酶的化學(xué)本質(zhì)證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的主要依據(jù)是：1.酶經(jīng)酸堿水解后的最終產(chǎn)物是氨基酸，酶能被蛋白酶水解而失活；2.酶是具有空間結(jié)構(gòu)的生物大分子，凡使蛋白質(zhì)變性的因素都可使酶變性失活；3.酶是兩性電解質(zhì)，在不同pH下呈現(xiàn)不同的離子狀態(tài)，在電場(chǎng)中向某一電極泳動(dòng)，各白具有特定的等電點(diǎn)；4.酶和蛋白質(zhì)一樣，具有不能通過(guò)半透膜等膠體性質(zhì)；5.酶也有蛋白質(zhì)所具有的化學(xué)呈色反應(yīng)。Ribozyme1)

10、Enzyme2) Ribonucleic AcidNOT PROTEIN1989 Nobel PrizeIn ChemistrySid AltmanTom Cech（二）酶的化學(xué)組成單純蛋白酶：它們的組成為單一蛋白質(zhì)。結(jié)合蛋白酶：某些酶，例如氧化-還原酶等，其分子中除了蛋白質(zhì)外，還含有非蛋白組分。結(jié)合蛋白酶的蛋白質(zhì)部分稱為酶蛋白，非蛋白質(zhì)部分包括輔酶及金屬離子(或輔因子cofactor)。酶蛋白與輔助成分組成的完整分子稱為全酶。單純的酶蛋白無(wú)催化功能。蛋白質(zhì)部分：酶蛋白 (apoenzyme)輔助因子(cofactor) 金屬離子小分子有機(jī)化合物全酶(holoenzyme)輔助因子分類（按其與

11、酶蛋白結(jié)合的緊密程度） 輔酶 (coenzyme):與酶蛋白結(jié)合疏松，可用透析或超濾的方法除去。 輔基 (prosthetic group):與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析或超濾的方法除去。（三）單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體1.單體酶：由一條多肽鏈構(gòu)成的酶。大多數(shù)的水解酶。2.寡聚酶：由兩條及兩條以上的多肽鏈構(gòu)成的酶。如：糖代謝的酶。3.多酶體系：由幾個(gè)功能上相關(guān)的酶嵌合而成的酶的絡(luò)合物。丙酮酸脫氫酶系。4.多功能酶：一些多酶體系在進(jìn)化過(guò)程中由于基因的融合，多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中，這類酶稱為多功能酶。Section :酶的命名和分類 （一）習(xí)慣命名法 （二）國(guó)際系統(tǒng)命名法 （三）國(guó)際系

12、統(tǒng)分類法及酶的編號(hào) （四）六大類酶的特征和舉例（一）習(xí)慣命名法（1）根據(jù)其催化底物來(lái)命名；如：淀粉酶。（2）根據(jù)所催化反應(yīng)的性質(zhì)來(lái)命名；如：轉(zhuǎn)氨酶。（3）結(jié)合上述兩個(gè)原則來(lái)命名，如：谷丙轉(zhuǎn)氨酶。（4）有時(shí)在這些命名基礎(chǔ)上加上酶的來(lái)源或其它特點(diǎn)。如小牛小腸堿性磷酸酶。（二）國(guó)際系統(tǒng)命名法系統(tǒng)名稱包括底物名稱、構(gòu)型、反應(yīng)性質(zhì)，最后加一個(gè)酶字。例如：習(xí)慣名稱:谷丙轉(zhuǎn)氨酶系統(tǒng)名稱:丙氨酸：-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶酶催化的反應(yīng): 谷氨酸 + 丙酮酸 -酮戊二酸 + 丙氨酸（三）國(guó)際系統(tǒng)分類法及酶的編號(hào)1.氧化還原酶類：催化氧化還原反應(yīng)。2.轉(zhuǎn)移酶類： 催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)。 3.水解酶類： 催化水解反應(yīng)。這是特

13、殊的一類轉(zhuǎn)移酶，水作為轉(zhuǎn)移基團(tuán)的受體。4.裂解酶類： 催化非水解和非氧化的底物的消除反應(yīng)，或裂解，生成一個(gè)雙鍵。 5.異構(gòu)酶類： 催化異構(gòu)化反應(yīng)。 6.連接酶類： 催化兩個(gè)底物的連接反應(yīng)或稱之交聯(lián)反應(yīng)。 乳酸脫氫酶 EC 1. 1. 1. 27第1大類，氧化還原酶第1亞類，氧化基團(tuán)CHOH第1亞亞類，H受體為NAD+該酶在亞亞類中的流水編號(hào)（四）六大類酶的特征和舉例 1.氧化還原酶類 2.轉(zhuǎn)移酶類 3.水解酶類 4.裂解酶類 5.異構(gòu)酶類 6.連接酶類1.氧化還原酶類氧化-還原酶催化氧化-還原反應(yīng)。主要包括脫氫酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。 如：乳酸(Lactat

14、e)脫氫酶催化乳酸的脫氫反應(yīng)。2.轉(zhuǎn)移酶類轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物的分子上。例如， 谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。3.水解酶類主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反應(yīng)：4.裂解酶類主要包括醛縮酶、水化酶（脫水酶）及脫氨酶等。裂合酶催化從底物分子中移去一個(gè)基團(tuán)或原子而形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。例如， 蘋果酸裂合酶即延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。5.異構(gòu)酶類異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過(guò)程。例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。6.連接酶類合成酶，又稱為連接酶，能夠催化C-C、

15、C-O、C-N 以及C-S 鍵的形成反應(yīng)。這類反應(yīng)必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。A + B + ATP + H-O-H = AB + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)。 丙酮酸 + CO2 草酰乙酸Coenzyme/輔酶：bind loosely (non-covalent) to apoprotein, thus could be removed by dialysis.Prosthetic group/輔基：bind covalently to apoprotein cofactorsMetal ions：Fe2+、Fe3+ 、 Zn2+、 Cu+、Cu2+、 Mn2+、Mn3

16、+、Mg2+ 、Mo6+ 、Co2+etc.Organic molecules associated with vitamins ：NAD，NADP，F(xiàn)AD, biotin etc. Section :酶的專一性 （一）酶的專一性 （二）關(guān)于酶作用專一性的假說(shuō)（一）酶的專一性 酶的專一性 又稱為特異性，是指酶只能催化一種底物或一類結(jié)構(gòu)相似的底物，酶對(duì)所催化底物嚴(yán)格的選擇特性為酶的專一性。酶作用的專一性結(jié)構(gòu)專一性立體異構(gòu)專一性族（基團(tuán)、鍵）專一性絕對(duì)專一性光學(xué)異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性基團(tuán)、鍵專一性：可作用于一類或一些結(jié)構(gòu)很相似的底物。RCOO- +R OH + H+酯酶：RCOR + H2OOO

17、CH2OHOHOHOH15-葡萄糖苷酶OR+H2OOCH2OHOHOHOHOH15+ ROH絕對(duì)專一性：只能作用于某一底物。脲酶：H2NCNH2 + H2OO2NH3 + CO2（二）關(guān)于酶作用專一性的假說(shuō) 1.“三點(diǎn)結(jié)合”的催化理論 2.鎖鑰學(xué)說(shuō) 3.誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)1.“三點(diǎn)結(jié)合”的催化理論認(rèn)為酶與底物的結(jié)合處至少有三個(gè)點(diǎn)，而且只有一種情況是完全結(jié)合的形式。只有這種情況下，不對(duì)稱催化作用才能實(shí)現(xiàn)。2.鎖鑰學(xué)說(shuō)認(rèn)為整個(gè)酶分子的天然構(gòu)象是具有剛性結(jié)構(gòu)的，酶表面具有特定的形狀。酶與底物的結(jié)合如同一把鑰匙對(duì)一把鎖一樣。3.誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)該學(xué)說(shuō)認(rèn)為酶表面并沒(méi)有一種與底物互補(bǔ)的固定形狀，而只是由于底物的誘導(dǎo)

18、才形成了互補(bǔ)形狀.Induced-fit in hexokinaseHexokinase can discriminate between water and glucose because of an induced-fit only when glucose is the substrate.Section 5: 酶活力測(cè)定與分離純化 （一）酶活力的測(cè)定 （二）酶的分離和純化（一）酶活力的測(cè)定 1.酶活力 2.酶的活力單位 3.酶的比活力 4.酶活力的測(cè)定方法1.酶活力酶活力是指酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活力的大小可以用在一定條件下所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的速率來(lái)表示。反應(yīng)速率越大，酶活力越

19、高，反之，酶活力越低。反應(yīng)速率 單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量和產(chǎn)物的生成量。初速度 反應(yīng)開始時(shí)，酶反應(yīng)速度不變時(shí)的速度。2.酶的活力單位酶活力單位：一般用活力單位U(Unit)表示，許多酶活力單位都是以最佳條件或某一固定條件下每分鐘催化生成一微摩爾產(chǎn)物所需要的酶量為一個(gè)酶活力單位。 在最適的反應(yīng)條件（25）下，每分鐘內(nèi)催化一微摩爾底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量定為一個(gè)酶活力單位，即： 1U=1mol/min 在最適條件下，每秒鐘內(nèi)使一摩爾底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量定為1kat單位，即 1kat=1mol/s 1kat = 6107IU3.酶的比活力酶的比活力：是指每毫克酶蛋白所含有的酶活力單位數(shù)，它是酶制劑純度

20、的一個(gè)指標(biāo)。 比活力 = 活力單位數(shù)/ 毫克蛋白（氮）酶的收率：指純化過(guò)程中酶活性的收率。產(chǎn)率%（回收率）= 100每次總活力第一次總活力純化倍數(shù)：指提純后與提純前酶比活力的比值。純化倍數(shù) = 每次比活力第一次比活力4.酶活力的測(cè)定方法（1）分光光度法 該法要求酶的底物和產(chǎn)物在紫外或可見(jiàn)光部分光吸收不同。簡(jiǎn)便、迅速、準(zhǔn)確。 （2）熒光法 該法要求酶反應(yīng)的底物或產(chǎn)物有熒光變化。靈敏度很高，可以檢測(cè)10-12mol/L的樣品。（3）同位素測(cè)定法 （4）電化學(xué)法 有離子選擇性電極法、微電子電位法、電流法等。（二）酶的分離和純化 1.選材 2.破碎 3.抽提 4.分離及純化 5.結(jié)晶 6.保存1.選材

21、 選擇酶含量豐富的新鮮生物材料，一種酶含量豐富的器官或組織往往和含量較低的器官或組織相差上千倍或上萬(wàn)倍。目前常用微生物為材料制備各種酶制劑。 酶的提取工作應(yīng)在獲得材料后立即開始，否則應(yīng)在低溫下保存，-20-70為宜。或?qū)⑸锝M織做成丙酮粉保存。2.破碎動(dòng)物組織細(xì)胞較易破碎，通過(guò)一般的研磨器、勻漿器、高速組織搗碎機(jī)就可達(dá)到目的。微生物及植物細(xì)胞壁較厚，需要用超聲波、細(xì)菌磨、凍融、溶菌酶或用某些化學(xué)溶劑如甲苯、去氧膽酸鈉、去垢劑等處理加以破碎，制成組織勻漿。3.抽提在低溫下，以水或低鹽緩沖液，從組織勻漿中抽提酶，得到酶的粗提液。4.分離及純化 酶是生物活性物質(zhì)，在分離純化時(shí)必須注意盡量減少酶活性損

22、失，操作條件要溫和，全部操作一般在05間進(jìn)行。 根據(jù)酶大多屬于蛋白質(zhì)這一特性，用一系列分離蛋白質(zhì)的方法，如鹽析、等電點(diǎn)沉淀、有機(jī)溶劑分級(jí)、選擇性熱變性等方法可從酶粗提液中初步分離酶。然后再采用吸附層析、離子交換層析、凝膠過(guò)濾、親和層析、疏水層析及高效液相色譜法等層析技術(shù)或各種制備電泳技術(shù)進(jìn)一步純化酶，以得到純的酶制品。為了得到比較理想的純化結(jié)果，往往采用幾種方法配合使用。5.結(jié)晶通過(guò)各種提純方法獲得較純的酶溶液后，就可能將酶進(jìn)行結(jié)晶。酶的結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行得很慢。如果要得到好的晶體也許需要數(shù)天或數(shù)星期。通常的方法是把鹽假如一個(gè)比較濃的酶溶液中至微呈混濁為止。有時(shí)需要改變?nèi)芤旱膒H及溫度，輕輕摩擦玻璃

23、壁等方法以便達(dá)到結(jié)晶的目的。6.保存（1）制成干粉保存 通常將純化后的酶溶液經(jīng)透析除鹽后冰凍一干燥得到酶粉，低溫下可較長(zhǎng)日寸期保存。（2）濃鹽溶液中保存 將酶溶液用飽和硫酸銨溶液反透析后在濃鹽溶液中保存。（3）甘油低溫保存 將酶溶液制成25%甘油或50%甘油分別貯于25、或50冰箱中保存。注意酶溶液濃度越低越易變性，因此切記不能保存酶的稀溶液。1) Enzyme2) Ribonucleic AcidNOT PROTEIN1989 Nobel PrizeIn ChemistrySid AltmanTom Cech Section 6: Ribozyme/核酶L19 rRNA,1982RNase

24、P, 1978Many chapters in our biochemistry textbooks have to be revised. Yale University University of Colorado In Clinical Trial.ANGIOZYME TMHEPTAZYME TMRibozyme designed to inhibit Vascular EndothelialGrowth Factor (VEGF).ANGIOGENESISRibozyme targets highly conserved sequences of theHepatitis C Viru

25、s.HCV DRUG RESISTANCESection :抗體酶（一）抗體酶（二）抗體酶的制備原理（三）抗體酶的應(yīng)用（一）抗體酶 抗體酶（abzyme）又稱催化抗體（catalytic antibody）,是指通過(guò)一系列化學(xué)與生物技術(shù)方法制備出的具有催化活性的抗體，它除了具有相應(yīng)免疫學(xué)性質(zhì)，還類似于酶，能催化某種活化反應(yīng)。 （二）抗體酶的制備原理 抗體與酶相似，都是蛋白質(zhì)分子，酶與底物的結(jié)合及抗體與抗原的結(jié)合都是高度專一性的，但這兩種結(jié)合的基本區(qū)別在于酶與高能的過(guò)度態(tài)分子向結(jié)合，而抗體則與抗原（基態(tài)分子）相結(jié)合。利用抗體能與抗原特異結(jié)合的原理可用過(guò)度態(tài)類似物作為半抗原來(lái)誘發(fā)抗體，這樣產(chǎn)生的抗

26、體便能特異地識(shí)別反應(yīng)過(guò)程中真正的過(guò)渡分子，從而降低反應(yīng)的活化能。達(dá)到催化反應(yīng)的目的，這種具有催化功能的抗體就被稱為催化抗體或抗體酶。 O C A. 酯酶的底物酯B.酯的羧基碳原子受到親核攻擊形成四面體過(guò)渡態(tài)C.設(shè)計(jì)的磷酸酯類似物,作為抗原去免疫實(shí)驗(yàn)動(dòng)物磷酸酯類似物(半抗原)對(duì)酯水解反應(yīng)有催化作用的單克隆抗體免疫免疫反應(yīng)誘導(dǎo)法制備具有酯酶活性的抗體（三）抗體酶的應(yīng)用 催化抗體的出現(xiàn)不僅為人們開創(chuàng)了一條人工設(shè)計(jì)酶的新方法，也使人們對(duì)催化過(guò)程中催化劑的作用機(jī)理和催化劑和底物的相互識(shí)別有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。 目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有催化作用的自身抗體在生物體內(nèi)的存在，其不僅和疾病相關(guān)，可能還參與了生物體內(nèi)的某些或基

27、本的生物學(xué)反應(yīng)。有可能成為抗體酶研究的新熱點(diǎn)。 充分利用抗體的種類繁多以及抗體酶的可誘導(dǎo)、可改造的特點(diǎn)，可望制備出具有治療和輔助治療某些疾病或催化某類具有特殊意義反應(yīng)的抗體酶。抗體酶的研究無(wú)疑會(huì)對(duì)化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。Section :酶工程簡(jiǎn)介 （一）化學(xué)酶工程 （二）生物酶工程將酶學(xué)和工程學(xué)相結(jié)合，產(chǎn)生了酶工程(enzyme engineering)這樣一個(gè)新的領(lǐng)域。酶工程主要研究酶的生產(chǎn)、純化、固定化技術(shù)、酶分子結(jié)構(gòu)的修飾和改造以及在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和理論研究等方面的應(yīng)用。（一）化學(xué)酶工程 1.天然酶 2.固定化酶 3.化學(xué)修飾酶 4.人工模擬酶1.天然酶工業(yè)用酶制劑多屬于通過(guò)微生物發(fā)酵而獲得的粗酶，價(jià)格低，應(yīng)用簡(jiǎn)單，產(chǎn)品種類少，使用范圍窄。例如，洗滌劑、皮革生產(chǎn)等用的蛋白酶；紙張制造、棉布退漿等用的淀粉酶；漆生產(chǎn)用的多酚氧化酶；乳制品用的凝乳酶等。天然酶的分離純化隨著各種層析技術(shù)及電泳技術(shù)的發(fā)展，得到長(zhǎng)足的進(jìn)展，目前