T酶新授課2013課件

1、酶, enzyme希臘語原意: in yeast生命體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)酶的概念酶是由生物活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有高效催化功能和高度專一性的生物大分子（絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)為核酸），又叫生物催化劑。酶促反應(yīng)：由酶催化的反應(yīng)。底物：被酶催化的物質(zhì)產(chǎn)物：反應(yīng)生成的物質(zhì)。酶的活性：酶所具有的催化能力。酶的失活：酶失去催化能力。 第八章 酶通論引言：酶學(xué)研究史一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類四、酶的專一性五、酶活力的測定和分離純化六、核酶七、抗體酶（abzyme) 八、酶工程簡介1833年，佩恩（Payen）和帕索茲（Persoz）對麥芽中的淀粉酶進(jìn)行了初步的純化，并指出

2、了催化特性和不穩(wěn)定性，初步觸及了酶的一些本質(zhì)問題，所以有人認(rèn)為Payen和Person首先發(fā)現(xiàn)了酶。 1878年 Khne(屈內(nèi) )提出enzyme一詞：“在酵母中”。 1897年 Bchner(畢希納爾) 兄弟用酵母提取液實(shí)現(xiàn)發(fā)酵，證明了發(fā)酵可以離開細(xì)胞起作用。一般認(rèn)為，酶學(xué)研究始于1897年Buchner的發(fā)現(xiàn)。(1911諾貝爾化學(xué)獎)1913年 Michaelis 和 Menton建立米氏方程。是酶反應(yīng)機(jī)制的一個重大突破1926年 Sumner（薩姆納）首次從刀豆中得到脲酶結(jié)晶，并證明其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。提出酶的化學(xué)本質(zhì)就是一種蛋白質(zhì)。但這個觀點(diǎn)直到若干年后。Northrop（諾斯羅普

3、）等獲得了胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶的結(jié)晶才被普遍接受，Summer和 Northrop因此而獲得1949年的諾貝爾化學(xué)獎。 1982年 Cech（切赫 ）和Altman分別發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的RNA，并提出了核酶（ribozyme）的概念。獲得1989年的諾貝爾化學(xué)獎。 1995年Cuenoud（庫恩諾德）等發(fā)現(xiàn)有些DNA分子亦具有催化活性。甚至有人發(fā)現(xiàn)博萊霉素等肽類抗生素也有催化能力。Boyer和Walker闡明了ATP合酶的合成與分解ATP的分子機(jī)制.獲得1989年的諾貝爾化學(xué)獎一、酶學(xué)研究史第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類四、酶的專一性

4、五、酶活力的測定和分離純化六、核酶七、抗體酶（abzyme) 八、酶工程簡介絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、重金屬鹽、超聲波、劇烈攪拌、甚至泡沫的表面張力等都有可能使酶變性失活。大多數(shù)酶只能在常溫、常壓、近中性的條件下發(fā)揮作用。酶促反應(yīng)一般在pH 5-8 水溶液中進(jìn)行，反應(yīng)溫度范圍為20-40C。1反應(yīng)條件溫和，容易失活（二）酶作為生物催化劑的特點(diǎn)2 具有很高的催化效率 就分子比而言， 以摩爾為單位進(jìn)行比較，酶的催化效率比化學(xué)催化劑高1071013倍，比非催化反應(yīng)高1081020倍。 例 ：2H2O22H2O+O2 1mol Fe3+只能催化610-4molH2O2的分解

5、1mol H2O2酶能催化 5106mol H2O2的分解用-淀粉酶催化淀粉水解，1克結(jié)晶酶在65C條件下可催化2噸淀粉水解。通常用酶的轉(zhuǎn)換數(shù)來表示酶的催化效率。 轉(zhuǎn)換數(shù)(turnover number）：每秒鐘每個酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，或每秒鐘每摩爾酶轉(zhuǎn)換底物的摩爾數(shù)。 大多數(shù)酶對它的底物的轉(zhuǎn)換數(shù)的變化范圍為每秒1-104轉(zhuǎn)換數(shù)(turnover number）（一） 酶與一般催化劑的共性1.顯著的改變化學(xué)反應(yīng)速率,縮短化學(xué)反應(yīng)平衡到達(dá)的時(shí)間2.不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)(常數(shù))； 3.用量少而催化效率高.4.通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速度。一、酶催化作用的特點(diǎn)（二）酶作為生物催化劑的特點(diǎn)1反應(yīng)條

6、件溫和，容易失活3. 具有高度的專一性 4. 酶在體內(nèi)受到嚴(yán)格調(diào)控：2. 很高的催化效率 第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成酶的概念2 酶的定義 酶是由生物活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有高效催化功能和高度專一性的生物大分子（絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)為核酸），又叫生物催化劑。1 酶的化學(xué)本質(zhì) 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)為核酸二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成 （三）單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體單體酶（monomeric enzyme)：一般由一條肽鏈組成，種類較少，多是催化水解反應(yīng)的酶。如溶菌酶、胰蛋白酶也有單體酶有多條肽鏈組成，如胰凝乳蛋白蛋白酶，是由三條肽鏈組成，肽鏈間通過二硫鍵連接起來。寡聚

7、酶 (oligomeric enzyme)：由兩個或兩個亞基組成，亞基之間以非共價(jià)鍵結(jié)合。單個亞基沒有催化活性。大多為代謝調(diào)控酶。過氧化氫酶（4個亞基）多酶復(fù)合體( multienzyme complex）:幾種酶靠非共價(jià)鍵彼此嵌合而成的聚合體，所有反應(yīng)依次連接，有利于一系列反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。分子量幾百萬以上。脂肪酸合成酶 （七種酶和一個?；d體蛋白組成 220萬） 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體（三種酶組成 ）325根據(jù)酶蛋白分子的特點(diǎn)分為多酶復(fù)合體（解釋含義并列出兩種） （廈大2002）第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成酶的化學(xué)本質(zhì)是？幾個概念：輔因子（cofactor）、輔酶（

8、coenzyme）輔基（prosthetic group）單體酶（monomeric enzyme）寡聚酶（oligomeric enzyme） 多酶復(fù)合體（multienzyme complex）三、酶的命名及分類（一）習(xí)慣命名法（1961年以前所使用的名稱） 習(xí)慣名 326根據(jù)作用底物（S）:淀粉酶 蛋白酶,(來源)胃蛋白酶 木瓜蛋白酶反應(yīng)性質(zhì)：脫氫酶 轉(zhuǎn)氨酶 兩者結(jié)合：乳酸脫氫酶 谷丙轉(zhuǎn)氨酶1961國際生物化學(xué)學(xué)會的酶學(xué)委員會建議雙命名法（每一種酶都有一個系統(tǒng)名和一個 習(xí)慣名 ） 對酶如何進(jìn)行命名？雙命名法（二）國際系統(tǒng)命名法 系統(tǒng)名（systematic name） 以酶所催化的整體反

9、應(yīng)為基礎(chǔ)。標(biāo)明底物和催化反應(yīng)的性質(zhì) G-6-PF-6-P G-6-P異構(gòu)酶 例:一個底物參加反應(yīng)底物 反應(yīng)性質(zhì) 酶6磷酸葡萄糖6磷酸果糖（1）（2）兩個底物參加反應(yīng)時(shí)應(yīng)同時(shí)列出，中間用冒號（:）分開。如其中一個底物為水時(shí)，水可略去。 例1：丙氨酸+-酮戊二酸 谷氨酸+丙酮酸 丙氨酸:-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶 底物1 ：底物2 反應(yīng)性質(zhì) 酶例2：脂肪+H2O 脂酸+甘油 脂肪水解酶 丙氨酸+-酮戊二酸 谷氨酸+丙酮酸 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)移酶國際酶學(xué)委員會建議雙命名法 系統(tǒng)名 習(xí)慣名 （三）國際系統(tǒng)分類法及編號 1分類: （見教材） 1.氧化還原酶類 oxidore

10、ductase 2.轉(zhuǎn)移酶類 transferase 3.水解酶類 hydrolase 4.裂合酶類 lyase 5.異構(gòu)酶類 isomerase 6.連接酶類 ligase/synthetase 大類：酶催化反應(yīng)的類型 亞類：底物中被催化基團(tuán)或鍵的特點(diǎn) 亞亞類：進(jìn)一步說明催化基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)國際系統(tǒng)分類法：按照催化反應(yīng)的類型，國際酶學(xué)委員會將酶分為六大類，這六類酶分別用1、2、3、4、5、6來進(jìn)行。在這六大類中，又根據(jù)底物中被催化基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)將它們各自分為若干亞類，每一亞類又按順序編成1、2、3、4、5。等數(shù)字。亞類下又分亞亞類也按1、2、3、4、5、6來編號。2編號國際酶學(xué)委員會根據(jù)酶的類

11、別，給每種酶規(guī)定了統(tǒng)一的編號。酶的編號由EC和4個用圓點(diǎn)隔開的數(shù)字組成。數(shù)字之間用“”隔開。酶的編號：EC 1.1.1.1酶學(xué)委員會(Enzyme Commission )大類亞類亞亞類編號 大類：酶催化反應(yīng)的類型 亞類：底物中被催化基團(tuán)或鍵的特點(diǎn) 亞亞類：進(jìn)一步說明催化基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)該酶在亞亞類中的排號乳酸脫氫酶 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1.氧化還原酶類 oxidoreductase 2.轉(zhuǎn)移酶類 transferase 3.水解酶類 hydrolase 4.裂合酶類 lyase 5.異構(gòu)酶

12、類 isomerase 6.連接酶類 ligase/synthetase 大類：酶催化反應(yīng)的類型（四）六大酶類的特征和舉例三、酶的命名及分類3291氧化還原酶類（oxido-reductases） 是一類催化氧化還原反應(yīng)的酶，主要是催化氫的轉(zhuǎn)移或電子傳遞的反應(yīng)?？煞譃檠趸负兔摎涿割悺?2A2H+O2 2A+2H2O A2H+O2 A+H2O2 （1）氧化酶類：反應(yīng)通式:催化底物脫氫，并氧化生成H2O或H2O2 (需氧) （2）脫氫酶類：直接催化底物脫氫 (不需氧)，需輔酶1或輔酶2作為氫受體或氫供體傳遞氫A2H + B A + B2H 例：乳酸脫氫酶（EC 1.1.1.27） L-乳酸：NA

13、D+氧化還原酶） 乳酸丙酮酸反應(yīng)通式:水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。 反應(yīng)通式:AB+H2OAOH+BH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)：3 水解酶 hydrolase（四）六大酶類的特征和舉例三、酶的命名及分類330從底物移去一個基團(tuán)并形成雙鍵的反應(yīng)或其逆反應(yīng)。主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。4 裂合酶 LyaseAB A + B 例1：反應(yīng)通式:5異構(gòu)酶類（isomerase） 催化異構(gòu)化反應(yīng) ,常見的有消旋和變旋、醛酮異構(gòu)、順反異構(gòu)和變位酶類。例：（四）六大酶類的特征和舉例三、酶的命名及分類反應(yīng)通式:6連接酶類（ligases, 也

14、稱synthetases合成酶類） 將兩個小分子合成一個大分子，需要ATP供能。 例：乙酰輔酶A合成酶反應(yīng)通式:第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類對酶如何進(jìn)行命名？雙命名法對酶如何進(jìn)行編號？六大類酶都有怎樣的催化特點(diǎn)？第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類四、酶的專一性 酶對底物和催化的反應(yīng)有嚴(yán)格的選擇性。一種酶僅能作用于一種底物或結(jié)構(gòu)上相似的一類物質(zhì)，催化發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)。專一性結(jié)構(gòu)專一立體（異構(gòu)）專一絕對專一相對專一鍵專一基團(tuán)專一旋光異構(gòu)順反異構(gòu)四、酶的專一性（一）、酶的專一性1、絕對專一性（absolute

15、 specificity）只能作用于某一底物。 結(jié)構(gòu)專一（1）族專一性（基團(tuán)專一性，group specificity）: 不但要求一定的化學(xué)鍵，還要求鍵一端的基團(tuán)是一定的。2、相對專一性（relative specificity） 作用于一類結(jié)構(gòu)上類似的化合物。 A B或A B如-D-葡萄糖苷酶 根據(jù)對鍵兩端的基團(tuán)有無要求例: （2）鍵專一性 只要求合適的化學(xué)鍵，對鍵兩端的基團(tuán)并無嚴(yán)格要求。A B1 旋光異構(gòu)專一性：2 幾何異構(gòu)專一性：立體異構(gòu)專一酶只對旋光異構(gòu)體的一種起作用L-氨基酸氧化酶（旋光異構(gòu)專一性）：只作用L-氨基酸，對D-氨基酸不起作用。 酶只對幾何異構(gòu)體的一種起作用 當(dāng)?shù)孜锞哂?/p>

16、立體異構(gòu)體（旋光異構(gòu)或幾何異構(gòu)體）時(shí)，酶只對其中的一種起作用，而對另一種不起作用叫立體異構(gòu)專一性。 專一性結(jié)構(gòu)專一立體異構(gòu)專一絕對專一相對專一基團(tuán)專一鍵專一旋光異構(gòu)順反異構(gòu)酯酶所催化的水解反應(yīng)的專一性屬于（廈大2002）順飯異構(gòu)專一性 B、旋光異構(gòu)專一性 C、族專一性 D、鍵專一性 E、絕對專一性 1、鎖鑰學(xué)說（1894 Fisher ）：(1）整個酶分子的天然構(gòu)象是完整無缺的，具有剛性。（2）酶表面具有特定形狀，只有特定的化合物才能鍥合得上。即酶與底物在表面結(jié)構(gòu)上是互補(bǔ)的，就好像一般鑰匙對一把鎖一樣。（3）酶與底物表面結(jié)構(gòu)的特定部位之所以能夠鍥合，這與他們表面某些化學(xué)基團(tuán)的親和性有關(guān)。 (二

17、) 酶作用專一性的機(jī)制 3342、誘導(dǎo)契合學(xué)說（1958年 Koshland 提出）酶活性中心的結(jié)構(gòu)有一定的柔性，當(dāng)酶分子與底物酶分子接近時(shí)，酶蛋白受底物分子誘導(dǎo)，構(gòu)象發(fā)生了有利于與底物結(jié)合的變化，使活性中心的有關(guān)基團(tuán)正確地排列和定向，酶和底物契合結(jié)合成中間絡(luò)合物，引起底物發(fā)生反應(yīng)。第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類四、酶的專一性 專一性的分類？ 酶作用專一性的機(jī)制 (酶為什么能表現(xiàn)出專一性？)第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類四、酶的專一性五、酶活力的測定和分離純化（一）酶活力與酶反應(yīng)速度 1. 酶活力：也稱

18、酶活性，指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。其大小可用在一定條件下，它所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示，兩者呈線性關(guān)系。所以測定酶的活力就是測定酶的反應(yīng)速率。 2.酶反應(yīng)速度：用單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。單位：濃度/單位時(shí)間 五、酶活力的測定和分離純化 產(chǎn)物濃度酶反應(yīng)速度曲線時(shí)間底物往往過量，底物的變化量只占總量的極小部分，其變化不易測準(zhǔn)，而產(chǎn)物濃度從無到有，變化較大，只要測定方法足夠靈敏，就能夠準(zhǔn)確測定，所以在實(shí)際酶活測定中一般以測定產(chǎn)物的增加量為準(zhǔn)。測定酶活力時(shí)應(yīng)注意幾點(diǎn)（1）酶的反應(yīng)速度一般用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的增加量來表示。（2）應(yīng)測反應(yīng)初速度,底物濃度變化在起始濃度5%以內(nèi)

19、。（3）測酶活力時(shí)應(yīng)使反應(yīng)溫度、pH、離子強(qiáng)度和底物濃度等因素保持恒定( 最適)。（4）測定酶反應(yīng)速度時(shí)，應(yīng)使SE。測定酶活力應(yīng)注意哪些問題？在反應(yīng)起始不久，在酶促反應(yīng)的速度曲線上一段斜率不變的部分，這就是初速度。)初速度酶促反應(yīng)速度逐漸降低 酶反應(yīng)進(jìn)程曲線酶單位（酶活力單位）：在一定條件下，一定時(shí)間內(nèi)將一定量的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。常用的酶活力單位有三種： A. 自定義的活力單位（ U ） 習(xí)慣上或測定時(shí)使用的反應(yīng)速度的單位定義為酶的活力單位。 B 國際單位(IU)（由國際酶學(xué)委員會于1961年規(guī)定的一種單位） 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)物所需的酶量定為

20、一個酶活力單位，即 1IU=1mol/min C.Katal（kat）（由國際酶學(xué)委員會于1972年規(guī)定的一種新單位） 在最適條件下，每秒鐘內(nèi)能催化一摩爾底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量定為1kat單位(1972)，即1kat=1mol/s 1Kat= 60106 IU 2、酶的活力單位五、酶活力的測定和分離純化 （一）酶活力 336 3. 酶的比活力：代表酶的純度 比活力用每mg蛋白質(zhì)所含的酶活力單位數(shù) 對同一酶來說，比活力愈大，表示酶的純度愈高。比活力大小可用來比較每單位質(zhì)量蛋白質(zhì)的催化能力。比活力=活力IU/mg蛋白=總活力IU/總蛋白mg原理：酶的底物或產(chǎn)物在紫外或可見光部分光吸收不同。選擇一

21、適當(dāng)?shù)牟ㄩL，測定反應(yīng)過程中底物的減少量或產(chǎn)物的增加量優(yōu)點(diǎn)：簡便、迅速、準(zhǔn)確,一個樣品可多次測定,可檢測到10-9mol/L水平的變化。例: 人血清乳酸脫氫酶活力的測定 4. 酶活力的測定方法 （1）分光光度法（spectrophotometry） 主要是根據(jù)底物或產(chǎn)物的物理化學(xué)特性來選擇L-乳酸 + NAD+ 丙酮酸 + NADH + H+ 乳酸脫氫酶酶偶聯(lián)分析法(enzyme coupling assay) 把原來一些沒有光吸收變化的酶反應(yīng)， 通過偶聯(lián)一些能引起光吸收變化的酶反應(yīng)，來測定酶的活力。 第一個酶的產(chǎn)物為第二個酶的底物，這兩個酶系統(tǒng)在一起反應(yīng)。 P1無光吸收，偶聯(lián)后, P2有光吸收

22、。例：測己糖激酶的活性 葡萄糖 + ATP 葡葡糖-6-磷酸 + ADP 己糖激酶葡糖-6-磷酸+ NADP葡萄糖6磷酸脫氫酶葡糖酸-6-磷酸+ NADPH+（2）熒光法（fluorometry） 該法要求酶反應(yīng)的底物或產(chǎn)物有熒光變化。 主要的優(yōu)點(diǎn)：靈敏度很高，可測10-12mol/L的樣品。 蛋白分子中的Tyr、Trp、Phe殘基以及一些輔酶、輔基，如NADH NADPH、FMN、FAD等都能發(fā)出熒光。 例：乙醇 + NAD+ 乙醛 + NADH + H+ 乙醇脫氫酶五、酶活力的測定和分離純化 （一）酶活力 1、選材：目前常用微生物為材料制備各種酶制劑2、破碎細(xì)胞：超聲波、細(xì)菌磨、凍融等破碎

23、壁制成組織勻漿。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、分離與提純（二）酶的分離純化五、酶活力的測定和分離純化 酶的分離純化是酶學(xué)研究的基礎(chǔ)，研究酶的性質(zhì)、作用反應(yīng)動力學(xué)、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、作為工具酶等等都需要高度純化的酶制劑，而天然的酶是存在于生物體中與其他各種各樣的物質(zhì)混雜在一起，所以需要采用一定得手段來提純的到符合要求的酶a一般全部操作在低溫04。 b在分離提純過程中，不能劇烈攪拌。c在提純?nèi)軇┲屑右恍┍Ｗo(hù)劑，如少量EDTA（ EGTA ）、少量-巰基乙醇、或蛋白酶抑制劑 d在分離提純過程中要不斷測定酶活力和蛋白質(zhì)濃度，從而求得比活力，還要計(jì)算總活力。

24、 由于酶的特殊性，在提純過程中要注意 :注意防止酶蛋白的變性與失活。3375.結(jié)晶：酶的結(jié)晶過程進(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。6、保存：干燥、濃鹽、甘油 （切記不能保存酶的稀溶液）酶的分離純化過程中一定要隨時(shí)追蹤酶的活性純化倍數(shù)=某一步提取液中酶的比活力/粗抽提液的比活力回收率=某一步提取液酶的總活力單位數(shù)/粗抽提液的總活力單位數(shù)第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類四、酶的專一性五、酶活力的測定和分離純化什么是酶活力？測定酶活力應(yīng)注意哪些問題？如何表示酶活力？什么是酶活力單位？對酶進(jìn)行分離純化時(shí)，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？如何保存酶制劑？第八

25、章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類四、酶的專一性五、酶活力的測定和分離純化六、核酶七、抗體酶（abzyme) 八、酶工程簡介 1982年美國T. Cech六、核酶（339頁）核酶(ribozymeraibzaim ) :具有催化活性的RNA四膜蟲26S rRNA 前體（大約6400個核苷酸殘基）很不穩(wěn)定，在鳥苷和Mg2+存在下切除自身的內(nèi)含子，使兩個外顯子(exon)拼接起來，形成成熟的rRNA_此過程沒有任何蛋白質(zhì)酶參與，稱為自我剪接,并證明RNA具有催化活性。 L19 RNA(內(nèi)含子3端395個核苷酸)： RNA酶， RNA聚合酶; 氨酰酯酶(水解氨基

26、酸酯)，RNA限制性內(nèi)切酶切去3端、5端的多余部分切去反密碼環(huán)中的多余部分3端加CCA 對某些核苷酸進(jìn)行修飾 1983年美國S.Altman等研究 E.coli RNA水解酶P （RNaseP）（由23%蛋白質(zhì)和77%的RNA組成），發(fā)現(xiàn)RNaseP中的RNA可催化E.coli tRNA的前體加工。 例如四膜蟲26S rRNA前體 L19 RNA：具有底物專一性(催化中心: 5-GGAGGG-3） 符合米氏動力學(xué) 具有多種酶活性 (核糖核酸酶， RNA聚合酶; 氨酰酯酶，RNA限制性內(nèi)切酶) 核酶作用底物：RNA，多糖(葡聚糖)，DNA，氨酰酯 339（二）核酶作用的特點(diǎn)： 1 催化分子內(nèi)反應(yīng)

27、 (in cis) 自我剪接核酶：26S rRNA前體IVS （內(nèi)含子） 自我剪切核酶：T4噬菌體的RNA前體 錘頭結(jié)構(gòu) ：13nt的保守序列; 發(fā)夾結(jié)構(gòu)核酶 UUU; （三）核酶的種類341GUX 3 端5353 2 催化分子間反應(yīng) (in trans)：L19 IVS 342頁第一段（四）核酶的研究意義及應(yīng)用前景豐富了生物催化劑概念；臨床的基因治療提供了一種手段根據(jù)發(fā)夾狀或錘頭狀二級結(jié)構(gòu)原理，設(shè)計(jì)出各種人工核酶. 藥物：在mRNA水平上阻斷有害基因表達(dá) 抗病毒感染 抗腫瘤等 推動了人們對于生命起源和進(jìn)化的研究 RNARNA-蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)-RNA蛋白質(zhì)-輔酶(輔基)蛋白質(zhì) 生物催化分子進(jìn)化

28、的可能過程342第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類四、酶的專一性五、酶活力的測定和分離純化六、核酶七、抗體酶（abzyme) 八、酶工程簡介抗體：與抗原特異結(jié)合的免疫球蛋白?？贵w酶(abzyme)：既是抗體又具有催化功能的蛋白質(zhì)稱。因?yàn)樗蔷哂写呋钚缘目贵w；故又稱為“催化性抗體(catalytic antiboy)”?？贵w酶(abzyme)的發(fā)現(xiàn)： 1986年 Bichard Lerner和 Peter Schultz兩個小組根據(jù)過渡態(tài)理論和免疫學(xué)原理，運(yùn)用單克隆抗體技術(shù)成功地制備了具有酶活性的抗體，得到了抗體酶。 七、抗體酶（abzyme)意義：利用抗體酶專一性地破壞病毒蛋白質(zhì)以及清除體內(nèi)“垃圾”如血管凝快等?？捎糜诳煽ㄒ蛭净颊叩闹委熀蜏p輕癌癥治療的副作用。在制藥工業(yè)，立體專一性的抗體酶有助于解決令人頭痛的對映體拆分的難題第八章 酶通論一、酶催化作用的特點(diǎn)二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成三、酶的命名及分類四、酶的專一性五、酶活力的測定和分離純化六、核酶七、抗體酶（abzyme) 八、酶工程簡介酶工程的