第八章酶工程的最新进展优秀PPT.ppt

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1、第八章 酶工程的最新进展第一页，本课件共有13页8.1 核酶核酶o1981年美国Colorado大学的Cech等人在四膜虫中发现rRNA的自我剪接功能，且这种剪接机制完全是未知的，具有高度的位点专一性（这完全是在没有蛋白质的情况下催化自身的剪接，因而具有酶的活性）o1983年，Altman等在研究细菌RNase P时发现，RNA分子能完成切割rRNA前体的功能，证实RNA分子具有全酶活性o1986年，Cech又发现L-19 RNA在一定条件下能够以高度专一的方式催化寡聚核苷酸底物的切割与连接o具有酶的特征，本质又不是蛋白质而是核酸的分子被命名为核酶核酶o1994年，Breaker发现小的单链D

2、NA分子同样能够催化RNA磷酸二酯键的水解o1995年，Cuenoud等发现具有连接酶活性的DNA，能够催化与它互补的两个DNA片断之间形成磷酸二酯键从而连接成一个DNA分子，这些具有催化活性的DNA称为脱氧核酶Cech和和Altman因为这一开创性的工作获得因为这一开创性的工作获得1989年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖第二页，本课件共有13页核酶的结构及催化机理o剪切型核酶的结构o锤头状核酶o发夹状核酶o肝炎病毒核酶oVS核酶o脱氧核酶n具有水解活性的脱氧核酶n具有N糖基化酶活性的脱氧核酶n具有连接酶活性的脱氧核酶第三页，本课件共有13页核酶的应用和最新进展o在抗病毒方面的研究：如艾滋病治疗o

3、针对肿瘤基因的治疗：o慢性髓性白血病o急性淋巴细胞白血病o乳腺癌o转移性直肠癌o靶基因识别：o其他领域的应用：核酶可作为生物传感器分子在分子水平快速和微量分析细胞的生化状态以及RNA的结构和蛋白质分子状态检测与某一生理或病理过程相关的基因、蛋白质以及小分子第四页，本课件共有13页核酶研究中的问题与对策o核酶的选择o核酶的靶选择性o核酶的催化效率o核酶的稳定性第五页，本课件共有13页8.2 模拟酶模拟酶o定义：模拟酶，又称人工合成酶，是一类利用有机化学方法合成的比天然酶简单的非蛋白质分子。模拟酶必须具备两个特殊部位，一个是底物结合位点，一个是催化位点o性质：o具有一个良好的疏水键合区来和底物发生

4、相互作用o能与底物形成静电或氢键等相互作用，并以适当方式相互键合o模拟酶的结构对底物的键合方向应该具有立体化学专一性第六页，本课件共有13页模拟酶研究过程o合成有类似酶活性的简单配合物o酶活性中心模拟，即在天然或人工合成的化合物中引入某些活性基团，使其具有酶的催化能力o整体模拟，即包括微环境在内的整个酶活性部位的化学模拟小分子仿酶体系主要以环糊精、冠醚、方向烃和铁卟啉等大环化合物为骨建立起来的酶模型，使模拟酶技术获得显著成绩第七页，本课件共有13页8.3 抗体酶抗体酶o定义：抗体酶又称催化抗体，是由以酶反应中底物过渡态类似物作为半抗原刺激免疫系统产生的一类能够专一识别和催化酶反应中的底物反应过

5、渡态的一类抗体。在其可变区赋予了酶的属性，其是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物。o从化学本质上看：二者都是蛋白质，并都能高度专一性的与其配体（抗原或底物）相结合。o从功能上看：二者都具有催化效率高，具有专一性、区域和立体选择性，可进行化学修饰和具有辅助因子等特点，并且在饱和动力学与竞争性抑制方面也极其相似。o不同点：抗体是与抗原的基态结合，而酶是与底物的反应态结合。第八页，本课件共有13页抗体酶制备方法o诱导法o拷贝法o基因工程法o引入法o化学修饰法o分子印记法第九页，本课件共有13页抗体酶应用o有机合成手性药物拆分o抗体酶在临床的应用o其他第十页，本课件共有13页8.4 组合

6、生物催化组合生物催化o定义：组合生物催化是酶催化、化学催化和微生物转化在组合化学中的应用，即通过对先导物化合物的转化产生库。组合生物催化能够对复杂的天然产物进行修饰和由简单的结构单元创建新的分子，连续的生物催化或化学酶催化增加衍生物的多样性。o目的：n构建小分子库n构建天然产物库：自动合成矮茶素库、抗有丝分裂剂库、其他第十一页，本课件共有13页组合生物催化在药物开发中的作用o使药物开发速度加快o依靠特殊的目标化合物和原始资料信息，可提高筛选命中率o能快速持续地归类和优化活性化合物而得到药物候选分子o能获得不断增加的感兴趣的目标化合物的数量第十二页，本课件共有13页本章结束，祝学习愉快！本章结束，祝学习愉快！第十三页，本课件共有13页