第五部分 核酶和抗體酶

1、第五部分 核酶和抗體酶第1頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一第五部分 核酶和抗體酶第一節(jié) ribozyme第二節(jié) 脫氧核酶第三節(jié) 抗體酶第2頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一第一節(jié) ribozyme一、ribozyme的發(fā)現(xiàn)二Ribozyme的種類三Ribozyme研究進(jìn)展與展望第3頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一一、ribozyme的發(fā)現(xiàn)80年代初期，美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校的Thomas Cech和美國(guó)耶魯大學(xué)的Sidnery Altan各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)RNA具有生物催化功能.從而改變了生物催比劑的傳統(tǒng)概念。為此，T

2、.Cech和S.Altman共同獲得了1989年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。第4頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一第5頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一二Ribozyme的種類 自然界存在催化分子內(nèi)反應(yīng)（incis）的ribozyme(自我剪接型和自我剪切型)和催化分子間反應(yīng)(in trans)的ribozyme。第6頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一1自我剪接ribozyme分類自我剪接ribozyme可分為兩類：型IVS：均與四膜蟲(chóng)大核rRNA前體的IVS結(jié)構(gòu)相似、催化自我剪接需鳥(niǎo)苷（或5鳥(niǎo)苷酸）和Mg2+參與。型IVS ：結(jié)構(gòu)與

3、四膜蟲(chóng)的不同，而與細(xì)胞核mRNA前體中的IVS相似。它催化自我剪接反應(yīng)不需要鳥(niǎo)苷或鳥(niǎo)苷酸參與，但仍需Mg2+第7頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一2自我剪切ribozyme的分類自我剪切ribozyme, 自我剪切的RNA結(jié)構(gòu)有錘頭結(jié)構(gòu)和發(fā)夾結(jié)構(gòu)，其中尖頭指出自我剪切的部位。自我剪接ribozyme：包含剪切與連接兩個(gè)步驟。第8頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一幾種能進(jìn)行自我剪切的RNA結(jié)構(gòu)第9頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一3催化分子間反應(yīng)的ribozyme的分類如：L-19IVS具有5種酶活性，可催化多種分子間反應(yīng)。

4、第10頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一三Ribozyme研究進(jìn)展與展望對(duì)各種已知ribozyme結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究?？烧页銎浣Y(jié)構(gòu)功能域和必需基團(tuán)，據(jù)此可進(jìn)行分子改造，以獲得分子更小的、高效的ribozyme 第11頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一研究熱點(diǎn)：從催化分子內(nèi)反應(yīng)的自我剪切ribozyme設(shè)計(jì)出催化分子間反應(yīng)的ribozyme.點(diǎn)擊看圖第12頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一Ribozyme的固定化Ribozyme的固定化已成功，將在醫(yī)學(xué)、工業(yè)上獲得應(yīng)用。意義：對(duì)各種RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物酶的分離鑒定，對(duì)許多具

5、有特別重要生物功能的RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的顆粒體。在自然界將會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的具有自我剪接或自我剪切的RNA分子和以非RNA為底物的ribozyme第13頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一第一節(jié)結(jié)束Ribozyme的發(fā)現(xiàn)Ribozyme的種類Ribozyme研究進(jìn)展與展望 T.Cech和S.Altman分子內(nèi)（incis）的ribozyme(自我剪接型和自我剪切型)分子間 (in trans)的ribozyme第14頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一第一節(jié)結(jié)束點(diǎn)擊返回第15頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一第二節(jié) 脫氧核酶 一概念

6、具有酶活性的DNA分子稱為脫氧核酶第16頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一脫氧核酶的結(jié)構(gòu)Carmi等通過(guò)體外選擇技術(shù)合成了一種依賴Ca2+的具有自我切割功能的手槍型二級(jí)結(jié)構(gòu)脫氧核酶分子 第17頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一三脫氧核酶的催化特性1效率高2高度專一性3活性依賴金屬離子4其它輔助因子第18頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一四酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征1PH值和溫度對(duì)酶反應(yīng)速率的影響2激活劑3酶濃度對(duì)酶反應(yīng)速率的影響第19頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一五生物學(xué)意義三種脫氧核酶的活性：連接酶活

7、性金屬螯合酶活性磷酸酯酶活性 第20頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一第二節(jié)結(jié)束概念結(jié)構(gòu)催化特性反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征生物學(xué)意義效率高高度專一性活性依賴金屬離子輔助因子PH值和溫度對(duì)酶反應(yīng)速率的影響激活劑酶濃度對(duì)酶反應(yīng)速率的影響連接酶活性金屬螯合酶活性磷酸酯酶活性第21頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一第二節(jié)結(jié)束點(diǎn)擊返回第22頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一第三節(jié) 抗體酶一. 概念是一種具有催化功能的抗體分子，在其可變區(qū)賦予了酶的屬性。 第23頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一二. 抗體酶概述 酶與抗體的

8、差別：酶是能與反應(yīng)過(guò)渡態(tài)選擇結(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)。第24頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一三. 抗體酶的催化反應(yīng)1?；D(zhuǎn)移反應(yīng) 第25頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一2重排反應(yīng)第26頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一3氧化還原反應(yīng) 第27頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一4金屬螯和合反應(yīng) 第28頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一5磷酸酯水解反應(yīng) 第29頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一6磷酸酯閉環(huán)反應(yīng) 第30頁(yè)，共42頁(yè)

9、，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一7. 光誘導(dǎo)反應(yīng) a.光聚合反應(yīng)（二聚作用） 第31頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一b.光裂解反應(yīng)第32頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一四. 制備方法i. 誘導(dǎo)法：即用設(shè)計(jì)好的半抗原，通過(guò)間隔鏈與載體蛋白（例如牛血清白蛋白等）偶聯(lián)制成抗原，然后采用標(biāo)準(zhǔn)的單克隆抗體來(lái)制備、分離、篩選抗體酶。第33頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一利用過(guò)渡肽類似物制備抗體示意圖第34頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一ii. 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

10、部位，可采用選擇性化學(xué)修飾方法，亦可利用蛋白質(zhì)工程和基因工程技術(shù)第35頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一引入法第36頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一引入法舉例第37頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一iii. 拷貝法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，應(yīng)獲得具有原來(lái)酶活性的抗體酶。缺點(diǎn)：具有一定的盲目性和偶然性，并且不能產(chǎn)生新酶。第38頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一拷貝法示意第39頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星期一五研究展望1 研究酶作用機(jī)理，獲得蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能間關(guān)系的一般規(guī)律。2 獲得一類新型的蛋白酶。3 催化天然酶不能催化的反應(yīng)。第40頁(yè)，共42頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)17分，星