酶工程核酶PPT学习教案

1、会计学1 酶工程核酶酶工程核酶 第1页/共95页 第2页/共95页 第3页/共95页 第4页/共95页 第5页/共95页 第6页/共95页 第7页/共95页 第8页/共95页 第9页/共95页 第10页/共95页 第11页/共95页 第12页/共95页 第13页/共95页 核酶 第14页/共95页 ？ 核酶核酶 第15页/共95页 进一步的研究发现， 这是一种多功能的生 物催化剂可以作用于 核酶的作用底物 第16页/共95页 第17页/共95页 第18页/共95页 第19页/共95页 第20页/共95页 第21页/共95页 第22页/共95页 第23页/共95页 第24页/共95页 第25页/

2、共95页 第26页/共95页 第27页/共95页 第28页/共95页 第29页/共95页 第30页/共95页 第31页/共95页 第32页/共95页 异体催化剪切型或异体催化剪切型或 分子间催化剪切型分子间催化剪切型 核酶核酶 自身催化剪切型或自身催化剪切型或 分子内催化剪切型分子内催化剪切型 核酶核酶 核酶的分类 第33页/共95页 第34页/共95页 核酶的结构 核酶 的结构 第35页/共95页 第36页/共95页 第37页/共95页 第38页/共95页 第39页/共95页 锤头型核酶的二级结构和空间立体结构示意图锤头型核酶的二级结构和空间立体结构示意图 a中中N,N代表任意核苷酸；代表任

3、意核苷酸；X 可以是可以是A、U或者或者C,但不能是但不能是G；I、II和和 III是锤头结构中的双螺旋区；箭头指向切割位点。是锤头结构中的双螺旋区；箭头指向切割位点。 b 是锤头型核酶与底物是锤头型核酶与底物RNA分子结合的立体结构模型，在磷酸骨架上分子结合的立体结构模型，在磷酸骨架上 结合有镁离子结合有镁离子 第40页/共95页 第41页/共95页 第42页/共95页 锤头型核酶的两种可能的催化机制以及锤头型核酶的两种可能的催化机制以及HDV核酶的催化机制核酶的催化机制 (a) 单金属氢氧化物离子模型，单金属氢氧化物离子模型，(b)双金属离子模型，双金属离子模型，(c)HDV 核酶中胞嘧啶

4、核酶中胞嘧啶 充当一般碱进行催化的反应机理充当一般碱进行催化的反应机理 第43页/共95页 第44页/共95页 5050个碱基的核酶和个碱基的核酶和1414个碱基的底物形成了发夹状的二级结构，包括个碱基的底物形成了发夹状的二级结构，包括4 4个个 螺旋和螺旋和5 5个突环。螺旋个突环。螺旋3 3和和4 4在核酶内部形成，螺旋在核酶内部形成，螺旋1(61(6碱基对碱基对) )和和2(42(4碱基碱基 对对) )由核酶与底物共同形成，实现了酶与底物的结合。核酶的识别顺序由核酶与底物共同形成，实现了酶与底物的结合。核酶的识别顺序 是是(G/C/U)NGUC(G/C/U)NGUC，其中，其中N N代表

5、任何一种核苷酸，这个顺序位于螺旋代表任何一种核苷酸，这个顺序位于螺旋1 1和和2 2 之间的底物之间的底物RNARNA链上，切割反应发生在链上，切割反应发生在N N和和G G之间。之间。 第45页/共95页 第46页/共95页 第47页/共95页 第48页/共95页 第49页/共95页 第50页/共95页 第51页/共95页 第52页/共95页 第53页/共95页 第54页/共95页 第55页/共95页 第56页/共95页 第57页/共95页 第58页/共95页 第59页/共95页 第60页/共95页 第61页/共95页 第62页/共95页 第63页/共95页 第64页/共95页 第65页/共

6、95页 第66页/共95页 第67页/共95页 第68页/共95页 第69页/共95页 催化中心 底物结合结构域 第70页/共95页 第71页/共95页 第72页/共95页 第73页/共95页 第74页/共95页 第75页/共95页 第76页/共95页 第77页/共95页 第78页/共95页 第79页/共95页 第80页/共95页 第81页/共95页 第82页/共95页 第83页/共95页 第84页/共95页 第85页/共95页 第86页/共95页 第87页/共95页 药用核酶应用情况药用核酶应用情况 公司公司 核酶的作用对象核酶的作用对象研究阶段研究阶段 AlzaAnti-ras riboz

7、ymes临床前期临床前期 American CyanamidB细胞白血病细胞白血病-淋巴瘤淋巴瘤临床前期临床前期 Columbia University人免疫缺陷病毒人免疫缺陷病毒I一一,二期临床二期临床 Gene Shears人免疫缺陷病毒人免疫缺陷病毒I一一,二期临床二期临床 乙肝病毒乙肝病毒, 丙肝病毒丙肝病毒临床前期临床前期 Innovir乙肝病毒乙肝病毒, 丙肝病毒丙肝病毒临床前期临床前期 Osaka University丙肝病毒丙肝病毒临床前期临床前期 Ribozyme Pharmaceuticals Inc. 人免疫缺陷病毒人免疫缺陷病毒I一一,二期临床二期临床 血管生成因子血管

8、生成因子临床前期临床前期 Tokyo University丙肝病毒丙肝病毒临床前期临床前期 University of Pittsburgh神经胶质瘤神经胶质瘤临床前期临床前期 City of Hope人免疫缺陷病毒人免疫缺陷病毒I一一,二期临床二期临床 第88页/共95页 脱氧核酶抑制有害基因表达的研究情况脱氧核酶抑制有害基因表达的研究情况 作用目标作用目标实验用细胞实验用细胞臂型臂型修饰修饰运输载体运输载体效果效果 人乳头瘤病毒人乳头瘤病毒E63T3细胞系细胞系8/83-3 翻转翻转DOTAP抑制了抑制了60% 的的E6 RNA 癌基因癌基因 c-myc SMC7/7-9/93-3 翻转翻

9、转DOTAP抑制抑制80%细胞的增殖细胞的增殖 酪氨酸激酶癌基酪氨酸激酶癌基 因因BCR-ABL BV1738/8- 15/15 2 氧甲基帽氧甲基帽Lipofectin出现细胞凋亡出现细胞凋亡 BCR-ABL-萤光萤光 素酶素酶 HeLa (transient) 8/8- 15/15 2 氧甲基帽氧甲基帽Lipofectin抑制了抑制了99%萤光素酶萤光素酶 表达表达 BCR-ABLK56212/6硫代磷酸基硫代磷酸基2-碱碱 基帽基帽 Cytofectin抑制抑制40%蛋白表达，蛋白表达， 50%细胞增殖细胞增殖 BCR-ABLCD34+CML- 骨髓细胞骨髓细胞 12/6硫代磷酸基硫代磷酸基2-碱碱 基帽基帽 Cytofectin抑制抑制53-80%蛋白表达蛋白表达 人免疫缺陷病毒人免疫缺陷病毒IHeLa 7/7无无Lipofectin50%抑制抑制 CCR5HeLa 7/7无无Lipofectin50%融合融合 人免疫缺陷病毒人免疫缺陷病毒I env U877/7无无Lipofectamine抑制抑制77-81% 病毒组装病毒组装 亨廷顿氏遗传病亨廷顿氏遗传病 基因基因huntingtin HEK-293 8/83-3 翻转翻转Lipof