酶工程-华南理工大学.ppt

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1、退出Enzyme Engineering酶工程退出第六章第六章 核酶和抗体酶核酶和抗体酶n第一节 ribozymen第二节 脱氧核酶n第三节 抗体酶退出第一节第一节 ribozymen一、ribozyme的发现n二Ribozyme的种类n三Ribozyme研究进展与展望退出一、一、ribozyme的发现的发现n80年代初期，美国科罗拉多大学博尔德分校的Thomas Cech和美国耶鲁大学的Sidnery Altan各自独立地发现RNA具有生物催化功能.从而改变了生物催比剂的传统概念。n为此，T.Cech和S.Altman共同获得了1989年度诺贝尔化学奖。退出退出二二Ribozyme的种类的种

2、类 n自然界存在催化分子内反应（incis）的ribozyme(自我剪接型和自我剪切型)和催化分子间反应(in trans)的ribozyme。退出1自我剪接自我剪接ribozyme分类分类n自我剪接ribozyme可分为两类：n型IVS：均与四膜虫大核rRNA前体的IVS结构相似、催化自我剪接需鸟苷（或5鸟苷酸）和Mg2+参与。n型IVS：结构与四膜虫的不同，而与细胞核mRNA前体中的IVS相似。它催化自我剪接反应不需要鸟苷或鸟苷酸参与，但仍需Mg2+退出2自我剪切自我剪切ribozyme的分类的分类n自我剪切ribozyme,自我剪切的RNA结构有锤头结构和发夹结构，其中尖头指出自我剪切的

3、部位。n自我剪接ribozyme：包含剪切与连接两个步骤。退出几种能进行自我剪切的几种能进行自我剪切的RNA结构结构退出3催化分子间反应的催化分子间反应的ribozyme的分类的分类n如：L-19IVS具有5种酶活性，可催化多种分子间反应。退出三三Ribozyme研究进展与展望研究进展与展望n对各种已知ribozyme结构与功能关系的研究。可找出其结构功能域和必需基团，据此可进行分子改造，以获得分子更小的、高效的ribozyme 退出研究热点：研究热点：n从催化分子内反应的自我剪切ribozyme设计出催化分子间反应的ribozyme.n点击看图退出Ribozyme的固定化的固定化nRiboz

4、yme的固定化已成功，将在医学、工业上获得应用。n意义：n对各种RNA-蛋白质复合物酶的分离鉴定，对许多具有特别重要生物功能的RNA和蛋白质构成的颗粒体。在自然界将会发现更多的具有自我剪接或自我剪切的RNA分子和以非RNA为底物的ribozyme退出第一节结束第一节结束Ribozyme的发现Ribozyme的种类Ribozyme研究进展与展望 T.Cech和S.Altman分子内（incis）的ribozyme(自我剪接型和自我剪切型)分子间(in trans)的ribozyme退出第一节结束第一节结束n点击返回退出第二节第二节 脱氧核酶脱氧核酶 n一概念n具有酶活性的DNA分子称为脱氧核酶退

5、出脱氧核酶的结构脱氧核酶的结构nCarmi等通过体外选择技术合成了一种依赖Ca2+的具有自我切割功能的手枪型二级结构脱氧核酶分子 退出三脱氧核酶的催化特性三脱氧核酶的催化特性n1效率高n2高度专一性n3活性依赖金属离子n4其它辅助因子退出四酶促反应动力学特征四酶促反应动力学特征n1PH值和温度对酶反应速率的影响n2激活剂n3酶浓度对酶反应速率的影响退出五生物学意义五生物学意义n三种脱氧核酶的活性：连接酶活性金属螯合酶活性磷酸酯酶活性 退出第二节结束第二节结束概念结构催化特性反应动力学特征生物学意义效率高高度专一性活性依赖金属离子辅助因子PH值和温度对酶反应速率的影响激活剂酶浓度对酶反应速率的影

6、响连接酶活性金属螯合酶活性磷酸酯酶活性退出第二节结束第二节结束n点击返回退出第三节第三节 抗体酶抗体酶n一.概念n是一种具有催化功能的抗体分子，在其可变区赋予了酶的属性。退出二二.抗体酶概述抗体酶概述 n酶与抗体的差别：酶是能与反应过渡态选择结合的催化性物质，抗体是和基态分子结合的催化性物质。退出三三.抗体酶的催化反应抗体酶的催化反应n1酰基转移反应 退出2重排反应重排反应退出3氧化还原反应氧化还原反应 退出4金属螯和合反应金属螯和合反应 退出5磷酸酯水解反应磷酸酯水解反应 退出6磷酸酯闭环反应磷酸酯闭环反应 退出7.光诱导反应光诱导反应 na.光聚合反应（二聚作用）退出b.光裂解反应光裂解反

7、应退出四四.制备方法制备方法ni.诱导法：即用设计好的半抗原，通过间隔链与载体蛋白（例如牛血清白蛋白等）偶联制成抗原，然后采用标准的单克隆抗体来制备、分离、筛选抗体酶。退出利用过渡肽类似物制备抗体示意图利用过渡肽类似物制备抗体示意图退出ii.引入法引入法n将催化基团或辅助因子引入到抗体的抗原结合部位，可采用选择性化学修饰方法，亦可利用蛋白质工程和基因工程技术退出引入法引入法退出引入法举例引入法举例退出iii.拷贝法拷贝法n用酶作为抗原免疫动物得到抗酶的抗体，再将此抗体免疫动物并进行单克隆化，获得单克隆的抗抗体。对抗抗体进行筛选，应获得具有原来酶活性的抗体酶。n缺点：具有一定的盲目性和偶然性，并且不能产生新酶。退出拷贝法示意拷贝法示意退出五研究展望五研究展望n1 研究酶作用机理，获得蛋白质结构与功能间关系的一般规律。n2 获得一类新型的蛋白酶。n3 催化天然酶不能催化的反应。退出第三节结束第三节结束抗体酶的催化反应制备方法酰基转移反应重排反应氧化还原反应金属螯和合反应磷酸酯水解反应磷酸酯闭环反应光诱导反应a.光聚合反应（二聚作用）b.光裂解反应诱导法引入法拷贝法退出第三节结束第三节结束n点击返回