第六章-核酶和抗体酶PPT课件

.,1,EnzymeEngineering酶工程,.,2,第五章核酶和抗体酶,第一节ribozyme第二节脱氧核酶第三节抗体酶,.,3,第一节ribozyme,一、ribozyme的发现二Ribozyme的种类三Ribozyme研究进展与展望,.,4,一、ribozyme的发现,80年代初期，美国科罗拉多大学博尔德分校的ThomasCech和美国耶鲁大学的SidneryAltan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。为此，T.Cech和S.Altman共同获得了1989年度诺贝尔化学奖。,.,5,.,6,二Ribozyme的种类,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(intrans)的ribozyme。,.,7,1自我剪接ribozyme分类,自我剪接ribozyme可分为两类：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。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+,.,8,2自我剪切ribozyme的分类,自我剪切ribozyme,自我剪切的RNA结构有锤头结构和发夹结构。自我剪接ribozyme：包含剪切与连接两个步骤。,.,9,几种能进行自我剪切的RNA结构,.,10,3催化分子间反应的ribozyme的分类,如：L-19IVS具有5种酶活性，可催化多种分子间反应。,.,11,三Ribozyme研究进展与展望,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,.,12,研究热点：,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.点击看图,.,13,Ribozyme的固定化,Ribozyme的固定化已成功，将在医学、工业上获得应用。意义：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,.,14,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(intrans)的ribozyme,.,15,第一节结束,点击返回,.,16,第二节脱氧核酶,一概念具有酶活性的DNA分子称为脱氧核酶,.,17,脱氧核酶的结构,Carmi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,.,18,三脱氧核酶的催化特性,1效率高2高度专一性3活性依赖金属离子4其它辅助因子,.,19,四酶促反应动力学特征,1PH值和温度对酶反应速率的影响2激活剂3酶浓度对酶反应速率的影响,.,20,五生物学意义,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,.,21,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响,连接酶活性金属螯合酶活性磷酸酯酶活性,.,22,第二节结束,点击返回,.,23,第三节抗体酶,一.概念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。,.,24,二.抗体酶概述,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。,.,25,三.抗体酶的催化反应,1酰基转移反应,.,26,2重排反应,.,27,3氧化还原反应,.,28,4金属螯和合反应,.,29,5磷酸酯水解反应,.,30,6磷酸酯闭环反应,.,31,7.光诱导反应,a.光聚合反应（二聚作用）,.,32,b.光裂解反应,.,33,四.制备方法,i.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。,.,34,利用过渡肽类似物制备抗体示意图,.,35,ii.引入法,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,.,36,引入法,.,37,引入法举例,.,38,iii.拷贝法,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。缺点：具有一定的盲目性和偶然性，并且不能产生新酶。,.,39,拷贝法示意,.,40,五研究展望,1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。2获得一类新型的蛋白酶。3催化天然酶不能催化的反应。,.,41,第