酶工程第八节抗体酶讲稿.ppt

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1、关于酶工程第八节抗体酶第一页，讲稿共四十三页哦 问题的提出：问题的提出：抗体是目前已知的最大多样性体系，抗体是目前已知的最大多样性体系，机体的免疫机体的免疫系统可以产生系统可以产生10108 8-10-101010个不同的抗体分子，抗体分子个不同的抗体分子，抗体分子的多样性及其高度精确识别性使其能结合几乎任何天的多样性及其高度精确识别性使其能结合几乎任何天然的或合成的分子。然的或合成的分子。能否利用抗体的这一特性将抗体开发成象酶能否利用抗体的这一特性将抗体开发成象酶那样的催化剂呢？那样的催化剂呢？19861986年年 同时发表了两同时发表了两篇来自由篇来自由LemerLemer和和Schult

2、zSchultz分别领导的两个研究组发分别领导的两个研究组发现具有酶催化性质的抗体研究报告。现具有酶催化性质的抗体研究报告。第二页，讲稿共四十三页哦 第八节第八节 抗体酶抗体酶 Abzymen一概述一概述n二机制二机制n三三 制备制备n四应用四应用 第三页，讲稿共四十三页哦 19461946年年,诺贝尔奖二次得主美国化学家诺贝尔奖二次得主美国化学家Linus Linus Pauling Pauling 提出酶催化反应的过渡态理论：酶催化化学提出酶催化反应的过渡态理论：酶催化化学反应的机制在于：反应的机制在于：酶能与高能、短寿酶能与高能、短寿 命的过渡态（激发态）相结合命的过渡态（激发态）相结合

3、 ，在这，在这 个处于反应底物和产物之间的过渡态构个处于反应底物和产物之间的过渡态构 型中，某些键断裂而另一些键形成，从型中，某些键断裂而另一些键形成，从 而大大降低了化学反应的活化能。而大大降低了化学反应的活化能。一、抗体酶的发现与研究思路一、抗体酶的发现与研究思路 酶的催化机理是降低活化能酶的催化机理是降低活化能第四页，讲稿共四十三页哦第五页，讲稿共四十三页哦 能与过渡态结合的抗体也具有酶的性质能与过渡态结合的抗体也具有酶的性质 根据根据PaulingPauling理论理论 ，William JencksWilliam Jencks于于19691969年预言：年预言：若能找到对应某反应过渡

4、态的抗体，将其加入该反应体系中，若能找到对应某反应过渡态的抗体，将其加入该反应体系中，就可观测到这个抗体对该反应的催化效应。也即：就可观测到这个抗体对该反应的催化效应。也即：抗体若能抗体若能与某化学反应的过渡态结合与某化学反应的过渡态结合 ，则这样的抗体必也能像，则这样的抗体必也能像酶一样，使其活化能降低，从而帮助大量反应物分子酶一样，使其活化能降低，从而帮助大量反应物分子跨越能障，达到加速反应的目的。跨越能障，达到加速反应的目的。这就意味着这就意味着 ，抗体，抗体一旦能与过渡态相结合一旦能与过渡态相结合 ，它就具有酶的性质，它就具有酶的性质 ，即在温和即在温和条件下高效专属地催化学反应。条件

5、下高效专属地催化学反应。Linus Carl Pauling 第六页，讲稿共四十三页哦 寻找过渡态类似物作为半抗原产生的抗体可寻找过渡态类似物作为半抗原产生的抗体可能具有酶活性能具有酶活性 由于由于ESES 过渡态中间物的半衰期很短，实践中很难过渡态中间物的半衰期很短，实践中很难获得反应的过渡态，若设计和制备稳定的过渡态类似物获得反应的过渡态，若设计和制备稳定的过渡态类似物（能够模拟一个酶催化反应过渡态的结构的稳定物质，它（能够模拟一个酶催化反应过渡态的结构的稳定物质，它能与相应的酶紧密结合而成为该酶的竞争性抑制剂）能与相应的酶紧密结合而成为该酶的竞争性抑制剂），以，以此替代反应的过渡态作为半

6、抗原，诱导与其互补构像的抗此替代反应的过渡态作为半抗原，诱导与其互补构像的抗体，这样产生的抗体就能识别反应过程的真正过渡态，该体，这样产生的抗体就能识别反应过程的真正过渡态，该抗体即有酶催化反应的基本特征，可能成为一种具有酶活抗体即有酶催化反应的基本特征，可能成为一种具有酶活性的抗体。性的抗体。第七页，讲稿共四十三页哦 如愿以偿如愿以偿 在在19861986年，加利福尼亚实验室的年，加利福尼亚实验室的LernerLerner和和Schultz Schultz 同时报道了成功制备具有催化能力的单克隆抗体同时报道了成功制备具有催化能力的单克隆抗体-催化抗体，证实了抗体和酶一样，能专一催化化学催化抗

7、体，证实了抗体和酶一样，能专一催化化学反应的事实。此后，抗体酶才从理论变为了现实。反应的事实。此后，抗体酶才从理论变为了现实。目目前前，抗抗体体酶酶的的研研究究方方向向是是如如何何提提高高酶酶的的效效率率以以及免疫学中的应用。及免疫学中的应用。Peter Schultz第八页，讲稿共四十三页哦 A question:抗体酶是酶还是抗体抗体酶是酶还是抗体？第九页，讲稿共四十三页哦 二、抗体酶的结构与机制二、抗体酶的结构与机制 什么是酶什么是酶(enzyme)(enzyme)？酶酶活细胞产生，起生物化学反应催化剂活细胞产生，起生物化学反应催化剂 作用的作用的蛋白质。蛋白质。什么是抗体（什么是抗体（

8、antibodyantibody，AbAb）？）？抗体抗体是是B B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞识别抗原后增殖分化为浆 细胞所产生的一种细胞所产生的一种蛋白质，蛋白质，主要存在于血主要存在于血 清等体液中清等体液中,能与相应抗原特异性地结合，能与相应抗原特异性地结合，具有免疫功能具有免疫功能。其本质是一类免疫球蛋白。其本质是一类免疫球蛋白。第十页，讲稿共四十三页哦 抗体结构抗体结构 抗体分子是由两抗体分子是由两条轻链条轻链(light chain,(light chain,L L链链)和两条重链和两条重链(heavy chain,H(heavy chain,H链链)通过链间二硫键连接通过链间

9、二硫键连接而成的四肽键结构。而成的四肽键结构。第十一页，讲稿共四十三页哦经蛋白酶水解后分为抗原结合经蛋白酶水解后分为抗原结合片段片段(antigen binding(antigen binding fragment,Fab)fragment,Fab)和可结晶片段和可结晶片段(crystallizabefragement,Fc)(crystallizabefragement,Fc)；位于位于H H和和L L链的链的N-N-端的可变区是抗端的可变区是抗原的结合位点原的结合位点,由约由约110110个氨基个氨基酸构成酸构成(variable region,V)(variable region,V)。

10、其中其中H H链含链含4 4个超变区段，个超变区段，L L链含链含3 3个超变区段，加上两条链的组个超变区段，加上两条链的组合，就可产生合，就可产生10108 8以上种抗体分以上种抗体分子。子。第十二页，讲稿共四十三页哦 抗体酶模型抗体酶模型第十三页，讲稿共四十三页哦 抗体酶抗体酶AbzymeAbzyme 是酶的高效催化能力和抗体的高度选择性巧妙结的产是酶的高效催化能力和抗体的高度选择性巧妙结的产物，本质上是一类具有催化活力的免疫球蛋物，本质上是一类具有催化活力的免疫球蛋（IgIg），在，在其可变区赋予了酶的属性。因此，催化抗体又称抗体酶。通过其可变区赋予了酶的属性。因此，催化抗体又称抗体酶。

11、通过一系列化学和生物技术方法制备出具有催化活性的抗体，除了一系列化学和生物技术方法制备出具有催化活性的抗体，除了具有相应的免疫学性质，还类似于酶，具有各种催化特性。具有相应的免疫学性质，还类似于酶，具有各种催化特性。所以，所以，其实抗体酶是一种特殊的抗体，它有着催化特性，其实抗体酶是一种特殊的抗体，它有着催化特性，可谓是酶和抗体性质的兼得。可谓是酶和抗体性质的兼得。所以又被称为催化抗体。所以又被称为催化抗体。（Catalytic antibodyCatalytic antibody）第十四页，讲稿共四十三页哦 抗体酶的作用机制抗体酶的作用机制 酶和抗体的本质差别在于：酶是能和反应酶和抗体的本质

12、差别在于：酶是能和反应过渡态过渡态 (激发态分激发态分子子 )选择结合的催化物质。而抗体是和选择结合的催化物质。而抗体是和基态基态分子选择结合的催化物分子选择结合的催化物质质 ,它们识别底物的机理是相同的。它们识别底物的机理是相同的。如果以激发态的分子为半抗原激发免疫系统产生抗体如果以激发态的分子为半抗原激发免疫系统产生抗体 ,那么这种抗体那么这种抗体就可能像酶一样催化经过此过渡态的化学反应。就可能像酶一样催化经过此过渡态的化学反应。由于在实践中很难获得反应的过渡态，激发态的过渡态分子不由于在实践中很难获得反应的过渡态，激发态的过渡态分子不可能作为抗原来产生抗体，所以对某一特定的酶催化的化学反

13、应可能作为抗原来产生抗体，所以对某一特定的酶催化的化学反应 ,可以合成一种稳定态分子可以合成一种稳定态分子 ,它在带电性能它在带电性能 ,几何形状与反应过渡态几何形状与反应过渡态分子结构类似。这种稳定态分子即为过渡态类似物。分子结构类似。这种稳定态分子即为过渡态类似物。设计和制备稳定的过渡态类似物，以此代替反应的过渡态作为半抗原设计和制备稳定的过渡态类似物，以此代替反应的过渡态作为半抗原诱导产生抗体诱导产生抗体 ，这样产生的抗体就能识别反应过程的真正过渡态，该抗，这样产生的抗体就能识别反应过程的真正过渡态，该抗体具有酶催化反应的基本特征，可能成为一种具有酶活性的抗体。这就体具有酶催化反应的基本

14、特征，可能成为一种具有酶活性的抗体。这就是我们所称的抗体酶。是我们所称的抗体酶。第十五页，讲稿共四十三页哦 抗体酶与天然酶相比其优势何在？抗体酶与天然酶相比其优势何在？（1 1）抗体酶可以达到专一催化某一底物转化的反应。）抗体酶可以达到专一催化某一底物转化的反应。（2 2）抗体酶能催化那些理论上认为非常不利的反应。）抗体酶能催化那些理论上认为非常不利的反应。（3 3）抗体酶能催化那些天然酶不能催化的反应。）抗体酶能催化那些天然酶不能催化的反应。(4)(4)不仅提供了人工生物催化剂，而且提供了研究不仅提供了人工生物催化剂，而且提供了研究 生物催化过程的新途径。生物催化过程的新途径。抗体的种类非常

15、多，免疫系统可以拥有上亿种抗体的种类非常多，免疫系统可以拥有上亿种抗原特异性不同的抗体分子。应用抗体的种类繁抗原特异性不同的抗体分子。应用抗体的种类繁多以及抗体酶的可诱导、可改造的特点，有望能多以及抗体酶的可诱导、可改造的特点，有望能制备出具有治疗和辅助治疗某些疾病和催化某类制备出具有治疗和辅助治疗某些疾病和催化某类具有特殊意义反应的抗体酶。具有特殊意义反应的抗体酶。第十六页，讲稿共四十三页哦 A question:如何让抗体具有酶活性如何让抗体具有酶活性？第十七页，讲稿共四十三页哦 抗体酶制备的基本原理抗体酶制备的基本原理 按照现代酶学理论，酶首先要和底物结合，使底物按照现代酶学理论，酶首先

16、要和底物结合，使底物向过渡态转化，然后再在催化基团的作用下促进底物向过渡态转化，然后再在催化基团的作用下促进底物进行反应。免疫反应和酶反应十分相似，抗体也能专进行反应。免疫反应和酶反应十分相似，抗体也能专一地、高亲和力地与抗原物质结合，然后再促使抗原一地、高亲和力地与抗原物质结合，然后再促使抗原发生各种变化。发生各种变化。如果能适当地改变抗体中与抗原如果能适当地改变抗体中与抗原结合部位的微环境，并在适当部位引入相应的结合部位的微环境，并在适当部位引入相应的催化基团，那就有可能使抗体转变为具有催化催化基团，那就有可能使抗体转变为具有催化性能的抗体酶。性能的抗体酶。三、抗体酶的制备三、抗体酶的制备

17、第十八页，讲稿共四十三页哦制备方法制备方法诱导法诱导法基因工程法基因工程法拷贝法拷贝法导入法导入法修饰法修饰法第十九页，讲稿共四十三页哦 诱导法诱导法 采用过渡态的底物类似物诱导采用过渡态的底物类似物诱导 (transition state analogue)(transition state analogue)作为酶的抑制剂的过渡态类似物是稳定的，因此利用抗体作为酶的抑制剂的过渡态类似物是稳定的，因此利用抗体能与抗原特异结合的原理，可用过渡态的类似物作为半抗原来能与抗原特异结合的原理，可用过渡态的类似物作为半抗原来诱发抗体，这样产生的抗体便能特异的识别反应过程中真正的诱发抗体，这样产生的抗体

18、便能特异的识别反应过程中真正的过渡态分子！过渡态分子！首先设计和制备过渡态的底物类似物，以它作为半首先设计和制备过渡态的底物类似物，以它作为半抗原（抗原（haptenhapten），再和载体蛋白质一起免疫动物，然后），再和载体蛋白质一起免疫动物，然后分出脾细胞，进而和骨髓瘤细胞融合，选出对半抗原有分出脾细胞，进而和骨髓瘤细胞融合，选出对半抗原有高亲和力的克隆，使之在培养介质中生长扩增，最后选高亲和力的克隆，使之在培养介质中生长扩增，最后选择、纯化产生的具有催化活性的单克隆抗体。择、纯化产生的具有催化活性的单克隆抗体。此法的关此法的关键是要设计和获得适当的过渡态底物类似物作为半抗原。键是要设计和

19、获得适当的过渡态底物类似物作为半抗原。第二十页，讲稿共四十三页哦“制备制备”抗原：抗原：设计过渡态类似物设计过渡态类似物合成半抗原合成半抗原半抗原载体半抗原载体杂交瘤细胞制备：杂交瘤细胞制备：免疫小鼠免疫小鼠与骨髓瘤细胞结合与骨髓瘤细胞结合限制性稀释限制性稀释筛选与半抗原具有筛选与半抗原具有高亲和力的克隆高亲和力的克隆制备单克隆抗体制备单克隆抗体：将细胞培养于腹水液或将细胞培养于腹水液或培养介质中生产单抗培养介质中生产单抗纯化单抗纯化单抗筛选抗体酶：筛选抗体酶：筛选具有催化筛选具有催化性能的单抗性能的单抗第二十一页，讲稿共四十三页哦 简言之简言之 诱导法是选择适当的化学模型物与载体蛋诱导法是选

20、择适当的化学模型物与载体蛋白连接后给动物免疫，通过杂交瘤技术筛选和白连接后给动物免疫，通过杂交瘤技术筛选和分离单克隆抗体（所得抗体催化效果的好坏很分离单克隆抗体（所得抗体催化效果的好坏很大程度上取决于化学模型物的设计）。大程度上取决于化学模型物的设计）。第二十二页，讲稿共四十三页哦 基因工程法基因工程法 对于已经获得的单抗，分析其氨基酸序列和相应对于已经获得的单抗，分析其氨基酸序列和相应基因的碱基序列，将抗原结合部位的基因换上编码有基因的碱基序列，将抗原结合部位的基因换上编码有催化作用的氨基酸的基因，这就是基因工程法制备抗催化作用的氨基酸的基因，这就是基因工程法制备抗体酶的主要内容。体酶的主要

21、内容。基因工程的技术使得建立抗体基本的组合文库，并根基因工程的技术使得建立抗体基本的组合文库，并根据需要构建适当序列的基因片断已成为可能。利用抗体库据需要构建适当序列的基因片断已成为可能。利用抗体库技术，在将来也许有可能绕开免疫，产生完全由基因工程技术，在将来也许有可能绕开免疫，产生完全由基因工程构建的全新抗体酶。构建的全新抗体酶。第二十三页，讲稿共四十三页哦 拷贝法拷贝法 用已知酶作为抗原免疫动物，通过单克隆技术，用已知酶作为抗原免疫动物，通过单克隆技术，制得抗该种酶的抗体。再以此种抗体免疫动物，再制得抗该种酶的抗体。再以此种抗体免疫动物，再次采用单克隆技术，经筛选与纯化，就可获得具有次采用

22、单克隆技术，经筛选与纯化，就可获得具有原来酶活性的抗体酶原来酶活性的抗体酶(因为抗原与该抗产生的抗体具有因为抗原与该抗产生的抗体具有互补性，经过上述两次拷贝，就把酶的活性部位的信息互补性，经过上述两次拷贝，就把酶的活性部位的信息翻录到抗体酶上，使该抗体酶能高选择性地催化原酶所翻录到抗体酶上，使该抗体酶能高选择性地催化原酶所催化的反应催化的反应)。这种方法对自然界来源稀少的紧缺酶，不失为一这种方法对自然界来源稀少的紧缺酶，不失为一种有价值的有潜力的方法。种有价值的有潜力的方法。第二十四页，讲稿共四十三页哦 导入法导入法 在现有的抗体基础上，借助化学修饰或蛋白质在现有的抗体基础上，借助化学修饰或蛋

23、白质工程的办法将催化基团引入到已有底物结合能力的工程的办法将催化基团引入到已有底物结合能力的抗体的抗原结合部位上。抗体的抗原结合部位上。可以采用选择性化学修饰的方法将人工合成的或可以采用选择性化学修饰的方法将人工合成的或天然存在的催化基团引入到抗原结合部位；也可采用天然存在的催化基团引入到抗原结合部位；也可采用寡核苷酸定点诱变技术将特定的氨基酸残基引入抗原寡核苷酸定点诱变技术将特定的氨基酸残基引入抗原结合部位，使其获得催化功能。结合部位，使其获得催化功能。第二十五页，讲稿共四十三页哦化学修饰法化学修饰法 抗体酶和酶一样也可以用化学修饰的抗体酶和酶一样也可以用化学修饰的方法加以改造。对抗体酶进行

24、结构修饰方法加以改造。对抗体酶进行结构修饰的关键是找到一种温和的方法，在抗体的关键是找到一种温和的方法，在抗体结合位置或附近引入具有催化功能的基结合位置或附近引入具有催化功能的基团。团。第二十六页，讲稿共四十三页哦 游离巯基就是适合的基团之一游离巯基就是适合的基团之一,它具有高亲核它具有高亲核性性,易于氧化易于氧化,及能通过二硫化物进行交换反应或及能通过二硫化物进行交换反应或亲电反应而选择性修饰的特点。亲电反应而选择性修饰的特点。SchultzSchultz等在等在IgAMOP315IgAMOP315抗体结合部位选择性的引入了亲核性抗体结合部位选择性的引入了亲核性的巯基。的巯基。其方法如下其方

25、法如下:用含有易裂解键用含有易裂解键(如二硫键如二硫键或硫键或硫键)的亲和力标记试剂的亲和力标记试剂,在在NaCNBH3NaCNBH3存在下存在下,对对抗体进行亲和力标记抗体进行亲和力标记,将标记的抗体通过亲和力将标记的抗体通过亲和力色谱而纯化色谱而纯化,然后标记物被裂解形成活泼的二硫化然后标记物被裂解形成活泼的二硫化物。大量的催化基团能够通过二硫化物的交换反物。大量的催化基团能够通过二硫化物的交换反应而引入。通过此方法应而引入。通过此方法,在在IgAMOP315IgAMOP315抗体的结合部抗体的结合部位引入了巯基位引入了巯基(-SH),(-SH),其催化香豆酯水解的速度比照其催化香豆酯水解

26、的速度比照样相提高了样相提高了6106104 4倍。倍。第二十七页，讲稿共四十三页哦 四、抗体酶的应用前景四、抗体酶的应用前景 在抗体酶被在抗体酶被发现的发现的13年以后，他们才开始进入年以后，他们才开始进入商业领域。目前已有一些公司，比如：美国的商业领域。目前已有一些公司，比如：美国的Med-Immune 和和Prolifaron 公司以及以色列的公司以及以色列的Advanced Biotech Ltd.致力于抗体酶的商业应用，致力于抗体酶的商业应用，并且取得了一些业绩。并且取得了一些业绩。第二十八页，讲稿共四十三页哦 （一）、人工设计一些抗体酶来实现对某些手性（一）、人工设计一些抗体酶来实

27、现对某些手性药物的立体专一性合成和非酶催化系统的反应的药物的立体专一性合成和非酶催化系统的反应的催化。催化。包括催化酯水解、糖苷键水解、包括催化酯水解、糖苷键水解、Diels-Alder Diels-Alder 反应和反应和 Oxy-Cope Oxy-Cope 重排反应等。在催化萘普生乙酯重排反应等。在催化萘普生乙酯水解的抗体酶研究中，发现所获得的多克隆和单克水解的抗体酶研究中，发现所获得的多克隆和单克隆抗体都能立体专一性地水解隆抗体都能立体专一性地水解R R构型的萘普生乙酯，构型的萘普生乙酯，从而开辟了一条抗体酶用于手性合成的道路，此技术从而开辟了一条抗体酶用于手性合成的道路，此技术已获授权

28、发明专利。已获授权发明专利。第二十九页，讲稿共四十三页哦 （二）、（二）、有很多世界知名的实验室提出了许多不同的方有很多世界知名的实验室提出了许多不同的方案，期望将抗体酶技术应用于医药制造方面。案，期望将抗体酶技术应用于医药制造方面。其中之其中之一就是利用抗体酶的水解产物来激活一些药物前一就是利用抗体酶的水解产物来激活一些药物前体体,通过瞄准肿瘤细胞活性，药物前体就能直接作用通过瞄准肿瘤细胞活性，药物前体就能直接作用于肿瘤细胞，并且转化成细胞毒素的化合物。于肿瘤细胞，并且转化成细胞毒素的化合物。第三十页，讲稿共四十三页哦 （三）、一个在医学方面的应用是一个在医学方面的应用是利用抗体酶来特异利用

29、抗体酶来特异性的水解可卡因。性的水解可卡因。目前美国的哥伦比亚大学正致力于这目前美国的哥伦比亚大学正致力于这方面的研究，希望可以找到解决过量吸食毒品的方案。方面的研究，希望可以找到解决过量吸食毒品的方案。用可卡因磷酸单酯过渡态类似物为抗原制备的用可卡因磷酸单酯过渡态类似物为抗原制备的抗体酶能催化可卡因中苯甲酰基团的水解，其水解抗体酶能催化可卡因中苯甲酰基团的水解，其水解产物芽子碱甲酯和苯甲酸不具有可卡因的刺激作用，产物芽子碱甲酯和苯甲酸不具有可卡因的刺激作用，这为治疗可卡因依赖性的患者提供了可能。这为治疗可卡因依赖性的患者提供了可能。第三十一页，讲稿共四十三页哦 以色列的以色列的Advance

30、d Biotech Ltd.Advanced Biotech Ltd.正在试图利正在试图利用抗体酶技术用抗体酶技术生产一种药物来对付革兰氏阴性脓生产一种药物来对付革兰氏阴性脓血症血症。所有这些对抗体酶的研究都是为了得到一种所有这些对抗体酶的研究都是为了得到一种具有特定序列的蛋白酶，从而具有特定序列的蛋白酶，从而为抗癌疗法以及新为抗癌疗法以及新型疫苗的获得开辟一条新的道路。型疫苗的获得开辟一条新的道路。第三十二页，讲稿共四十三页哦 1、在诊断肝炎方面的应用 利用抗体酶技术可以方便的诊断出丙型利用抗体酶技术可以方便的诊断出丙型,丁型丁型,戊型肝炎戊型肝炎.比如对于戊型肝炎比如对于戊型肝炎,目前已经

31、研制出一种目前已经研制出一种IgMIgM抗体酶免检测试剂盒。此试剂盒采用间接抗体酶免检测试剂盒。此试剂盒采用间接ELISAELISA法，检测戊型肝炎病毒法，检测戊型肝炎病毒IgGIgG抗体，包被抗原为合成抗体，包被抗原为合成肽肽(ORF2(ORF2和和ORF3)ORF3)，酶标抗体为辣根酶标记的抗，酶标抗体为辣根酶标记的抗单抗，试剂全部工作液化，可直接使用，包被板单抗，试剂全部工作液化，可直接使用，包被板采用可掰板，可单人份检测，反应过程为采用可掰板，可单人份检测，反应过程为5050分钟分钟.第三十三页，讲稿共四十三页哦 2、在诊断胃肠道恶性肿瘤的应用 根据中华检验医学杂志根据中华检验医学杂志

32、 (CHINESE JOURNAL OF(CHINESE JOURNAL OF LABORATORY MEDICINE)LABORATORY MEDICINE)的介绍，对于结直肠癌的辅助诊的介绍，对于结直肠癌的辅助诊断和监测，常用的血清肿瘤生物学标志为癌胚抗原（断和监测，常用的血清肿瘤生物学标志为癌胚抗原（CEACEA）、癌相关糖抗原（）、癌相关糖抗原（CACA）19-919-9、CA72-4CA72-4及及CA242CA242等。根据抗等。根据抗肿瘤单克隆抗体证实，血清肿瘤标志均为非特异的肿瘤相关抗肿瘤单克隆抗体证实，血清肿瘤标志均为非特异的肿瘤相关抗原原1 1，其检测肿瘤的敏感性及特异性均

33、有限。尝试将以上与结，其检测肿瘤的敏感性及特异性均有限。尝试将以上与结直肠癌有关的血清肿瘤标志进行手术前后测定及单项、双项、直肠癌有关的血清肿瘤标志进行手术前后测定及单项、双项、3 3项、项、4 4项联合测定并进行比较，目的在于对各肿瘤标志在结项联合测定并进行比较，目的在于对各肿瘤标志在结直肠癌中的应用价值进行评价，并选择较佳的血清肿瘤标直肠癌中的应用价值进行评价，并选择较佳的血清肿瘤标志组合，以提高检测结直肠癌的敏感性志组合，以提高检测结直肠癌的敏感性 。第三十四页，讲稿共四十三页哦 用基因工程人源化的抗体酶代替从细用基因工程人源化的抗体酶代替从细菌中得到对人体有毒副作用的天然酶，把菌中得到

34、对人体有毒副作用的天然酶，把该抗体酶与癌细胞表面抗原特异抗体结合，该抗体酶与癌细胞表面抗原特异抗体结合，利用特异抗体，把抗体酶带到癌细胞的周利用特异抗体，把抗体酶带到癌细胞的周围，分解药物前体，专一杀死癌细胞，大围，分解药物前体，专一杀死癌细胞，大大减少了化疗的毒副作用。大减少了化疗的毒副作用。第三十五页，讲稿共四十三页哦 3、在诊断艾滋病方面的应用 艾滋病（艾滋病（AIDSAIDS）是感染艾滋病病毒（）是感染艾滋病病毒（HIVHIV）后免）后免疫功能逐渐丧失的结果。研究证明，除血液标本外，疫功能逐渐丧失的结果。研究证明，除血液标本外，HIVHIV感染者的尿液、唾液、泪液、精液中均可检测感染者

35、的尿液、唾液、泪液、精液中均可检测到抗到抗HIVHIV抗体。抗体。艾滋病的诊断一直以来以血清学检查阳性为基艾滋病的诊断一直以来以血清学检查阳性为基础。最近，一种新的艾滋病诊断试剂础。最近，一种新的艾滋病诊断试剂尿液尿液HIVHIV1 1抗体酶联免疫诊断试剂已经进入市场。抗体酶联免疫诊断试剂已经进入市场。第三十六页，讲稿共四十三页哦 尿液尿液HIVHIV1 1抗体酶联免疫诊断试剂与血清学诊断试剂比抗体酶联免疫诊断试剂与血清学诊断试剂比较，有其独特的优势：它不仅和血液较，有其独特的优势：它不仅和血液HIVHIV抗体酶联免疫诊断抗体酶联免疫诊断检测方法一样，具有较好的可信度，而且尿液中一般不检测方法

36、一样，具有较好的可信度，而且尿液中一般不存在存在HIVHIV病毒，无针头采集尿液标本，不会引起皮肤损伤，消病毒，无针头采集尿液标本，不会引起皮肤损伤，消除了收集血液标本过程中引起的病毒传播的可能；其次尿液收除了收集血液标本过程中引起的病毒传播的可能；其次尿液收集简便易行，便于大规模筛查。由于采样过程不需要针刺，建集简便易行，便于大规模筛查。由于采样过程不需要针刺，建立在无损伤收集标本的基础上，消除了与职业暴露相关的危险立在无损伤收集标本的基础上，消除了与职业暴露相关的危险因素，可以保护医护人员和被检测者避免查体时因针刺意外感因素，可以保护医护人员和被检测者避免查体时因针刺意外感染肝炎或艾滋病病

37、毒的危险。因此，该检测试剂可用于除血源染肝炎或艾滋病病毒的危险。因此，该检测试剂可用于除血源筛查以外人群的艾滋病筛查以外人群的艾滋病HIVHIV1 1抗体筛查。抗体筛查。第三十七页，讲稿共四十三页哦4、在诊断妊娠反应方面的应用 单克隆抗体酶标绒毛膜促性腺激素检测法这是目单克隆抗体酶标绒毛膜促性腺激素检测法这是目前最先进的妊娠试验，灵敏度极高前最先进的妊娠试验，灵敏度极高,阳性率几乎百分阳性率几乎百分之百。用本法可在受精后之百。用本法可在受精后1010天左右即在停经之前就天左右即在停经之前就能确定诊断，而且操作简单，人人都能学会，也可能确定诊断，而且操作简单，人人都能学会，也可以在家庭使用。以在

38、家庭使用。第三十八页，讲稿共四十三页哦 小结 取得了很大进展取得了很大进展 抗体酶研究已取得很大进展，建立了制备抗体抗体酶研究已取得很大进展，建立了制备抗体酶的技术（包括免疫法酶的技术（包括免疫法.化学法化学法.基因工程和蛋白质基因工程和蛋白质工程等方法），通过这些技术不仅从单克隆抗体工程等方法），通过这些技术不仅从单克隆抗体中获得了酶催化活性，而且从多克隆抗体中也获中获得了酶催化活性，而且从多克隆抗体中也获得了酶催化活性。得了酶催化活性。个别抗体酶的催化反应已接近个别抗体酶的催化反应已接近于天然酶的水平，天然酶催化的六大化学反应，于天然酶的水平，天然酶催化的六大化学反应，抗体酶都可以进行催化

39、。抗体酶还可以催化天然抗体酶都可以进行催化。抗体酶还可以催化天然酶不能催化的反应，在工业及医学中应用的潜力酶不能催化的反应，在工业及医学中应用的潜力已初见端倪。已初见端倪。第三十九页，讲稿共四十三页哦 存在的问题存在的问题 尽管抗体酶的研究已取得很大进展，但还存在一尽管抗体酶的研究已取得很大进展，但还存在一些需要进一步发展的问题，如催化机制的研究。尽管些需要进一步发展的问题，如催化机制的研究。尽管像瑞士的诺华和美国的像瑞士的诺华和美国的Bristol-Myer Squibb Bristol-Myer Squibb 这样这样的跨国公司已经对于抗体酶的研究运用产生了很大的跨国公司已经对于抗体酶的研

40、究运用产生了很大的兴趣，并且已经与的兴趣，并且已经与Dr.LernerDr.Lerner领导的研究小组进行领导的研究小组进行了合作，共同开发抗癌药物。但了合作，共同开发抗癌药物。但目前对于抗体酶在目前对于抗体酶在工业方面的大部分应用还是处于实验阶段工业方面的大部分应用还是处于实验阶段。第四十页，讲稿共四十三页哦 综上所述，综上所述，催化抗体的出现不仅为人们开创了一条催化抗体的出现不仅为人们开创了一条人工设计酶的新方法，也是人们对催化过程中催化剂的作人工设计酶的新方法，也是人们对催化过程中催化剂的作用机理和催化剂与底物的相互识别有了进一步的认识。它用机理和催化剂与底物的相互识别有了进一步的认识。

41、它无疑会对化学、生物学、医学等领域产生深远的影响。无疑会对化学、生物学、医学等领域产生深远的影响。当然，抗体酶研究和运用还是刚刚起步，很多实当然，抗体酶研究和运用还是刚刚起步，很多实践和理论上的东西有待解决。践和理论上的东西有待解决。在理论上：在理论上：对抗体酶的催化效率的预测还刚起步；对抗体酶的催化效率的预测还刚起步；在实践上：在实践上：还没有找到一个普遍可行的筛选法；还没有找到一个普遍可行的筛选法；在应用上：在应用上：没有找到真正运用的抗体酶；没有找到真正运用的抗体酶；第四十一页，讲稿共四十三页哦 最重要的一点是：最重要的一点是：抗体酶与天然酶相比，抗抗体酶与天然酶相比，抗 体酶的催化效率和转换数远远低于天然酶，还不能体酶的催化效率和转换数远远低于天然酶，还不能成为真正意义上的酶。但随着抗体酶研究的深入，成为真正意义上的酶。但随着抗体酶研究的深入，特别是抗体酶制备技术的成熟以及抗体酶结晶学特别是抗体酶制备技术的成熟以及抗体酶结晶学研究的不断深入，科学家有希望达到有目的地改研究的不断深入，科学家有希望达到有目的地改造和构建抗体酶，使之成为真正意义上的酶！造和构建抗体酶，使之成为真正意义上的酶！第四十二页，讲稿共四十三页哦感感谢谢大大家家观观看看第四十三页，讲稿共四十三页哦