【正文】 胰凝乳蛋白酶 彈性蛋白酶原 彈性蛋白酶 羧肽酶原 羧肽酶 同工酶在各學(xué)科中的應(yīng)用 (1) 遺傳學(xué)和分類學(xué) ：提供了一種精良的判別遺傳標(biāo)志的工具。 (2) 發(fā)育學(xué) ：有效地標(biāo)志細(xì)胞類型及細(xì)胞在不同條件下的分化情況，以及個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)系。 (3) 生物化學(xué)和生理學(xué) ：根據(jù)不同器官組織中同工酶的動(dòng)力學(xué)、底物專一性、輔助因子專一性、酶的變構(gòu)性等性質(zhì)的差異，從而解釋它們代謝功能的差別。 （ 4） 醫(yī)學(xué)和臨床診斷 ：體內(nèi)同工酶的變化，可看作機(jī)體組織損傷，或遺傳缺陷，或腫瘤分化的的分子標(biāo)志。 六、 抗體酶 抗體酶 （ abzyme） 又稱催化抗體 （ catalytic antibody） ,是指通過(guò)一系列化學(xué)與生物技術(shù)方法制備出的具有催化活性的抗體 ， 它除了具有相應(yīng)免疫學(xué)性質(zhì) ， 還類似于酶 ， 能催化某種活化反應(yīng) 。 抗體與酶相似 ， 都是蛋白質(zhì)分子 ， 酶與底物的結(jié)合及抗體與抗原的結(jié)合都是高度專一性的 ， 但這兩種結(jié)合的基本區(qū)別在于酶與高能的過(guò)度態(tài)分子向結(jié)合 ， 而抗體則與抗原 （ 基態(tài)分子 ） 相結(jié)合 。 利用抗體能與抗原特異結(jié)合的原理可用過(guò)度態(tài)類似物作為半抗原來(lái) 誘發(fā)抗體 ， 這樣產(chǎn)生的抗體便能特異地識(shí)別反應(yīng)過(guò)程中真正的過(guò)渡分子 ， 從而降低反應(yīng)的活化能 。 達(dá)到催化反應(yīng)的目的 ， 這種具有催化功能的抗體就被稱為催化抗體或抗體酶 。 O – C – A. 酯酶的底物 –酯 原子受到親核攻擊形成四面體過(guò)渡態(tài) 酯類似物 ,作為抗原去免疫實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 磷酸酯類似物(半抗原 ) 對(duì)酯水解反應(yīng)有催化作用的單克隆 抗體 免疫 免疫反應(yīng) 誘導(dǎo)法制備具有酯酶活性的抗體 基因工程抗體酶的制備 對(duì)已產(chǎn)生的單抗 ， 分析氨基酸的組成或相應(yīng)基因的堿基序列 ， 對(duì)抗體結(jié)合的部位的基因進(jìn)行定位突變 ， 在抗體結(jié)合部位換上有催化活性的氨基酸 ， 基因工程的技術(shù)使得建立抗體基因的組合文庫(kù) ， 并根據(jù)需要構(gòu)建適當(dāng)程序的基因片段成為可能 。 抗體酶的篩選 在抗體酶研究中 ， 一個(gè)不可少的步驟是在細(xì)胞融合后篩選到能分泌催化抗體的細(xì)胞克隆 。一般的方法是先篩選其抗體能結(jié)合特異抗原的細(xì)胞克隆 ， 再?gòu)募兓目贵w中篩選出有催化能力的單抗 。 主要篩選方法有 生物學(xué)篩選法 和 純化學(xué)篩選法 。 抗體酶的研究和應(yīng)用前景 催化抗體的出現(xiàn)不僅為人們開(kāi)創(chuàng)了一條人工設(shè)計(jì)酶的新方法 ， 也使人們對(duì)催化過(guò)程中催化劑的作用機(jī)理和催化劑和底物的相互識(shí)別有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí) 。 目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有催化作用的自身抗體在生物體內(nèi)的存在 ， 其不僅和疾病相關(guān) ， 可能還參與了生物體內(nèi)的某些或基本的生物學(xué)反應(yīng) 。 有可能成為抗體酶研究的新熱點(diǎn) 。 充分利用抗體的種類繁多以及抗體酶的可誘導(dǎo) 、 可改造的特點(diǎn) ， 可望制備出具有治療和輔助治療某些疾病或催化某類具有特殊意義反應(yīng)的抗體酶 。 抗體酶的研究無(wú)疑會(huì)對(duì)化學(xué) 、 生物學(xué) 、 醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響 。 第六節(jié) 酶工程簡(jiǎn)介 一、化學(xué)酶工程 ?天然酶 ?固定化酶 ?化學(xué)修飾酶 ?人工模擬酶 二、生物酶工程 ?克隆酶 ?突變酶 ?新酶 將酶學(xué)和工程學(xué)相結(jié)合，產(chǎn)生了酶工程(enzyme engineering)這樣一個(gè)新的領(lǐng)域。酶工程主要研究酶的生產(chǎn)、純化、固定化技術(shù)、酶分子結(jié)構(gòu)的修飾和改造以及在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和理論研究等方面的應(yīng)用 。 固定化酶 將水溶性酶用物理或化學(xué)方法處理 ， 固定于高分子支持物(或載體 )上而成為不溶于水 ， 但仍有酶活性的一種酶制劑形式 ， 稱固定化酶 (immobilized enzyme)。 包埋法 吸附法 共價(jià)偶聯(lián)法 交聯(lián)法 溴化氰亞氨碳酸基偶聯(lián)法 OH OH BrCN H2O O O C=NE OCONHE OH OCNHE NH OH H2NE （多羥基載體） OCONH2 OH （惰性） O O C=NH （活潑） O—C —N OH 戊二醛交聯(lián)法 OHC(CH2)3CHO 戊二醛 H2NE N HC=NEN=CH（ CH2） 3CH=N E N CH CH 酶的改造和模擬 酶的改造 ： 功能基團(tuán)的化學(xué)修飾酶 酶蛋白側(cè)鏈的化學(xué)修飾 酶分子內(nèi)或間的交聯(lián)反應(yīng) 酶的模擬 ：根據(jù)酶作用的原理摸擬酶的活性中心和催化機(jī)理 ， 用化學(xué)方法制備結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單 ,高效 、 高選擇性 、 穩(wěn)定性能好的新型催化劑 ,可以是無(wú)機(jī)化合物 、 有機(jī)化合物或小肽 。 人工模擬酶 ?benzyme 環(huán)糊精 催化側(cè)鏈 催化側(cè)鏈連接到環(huán)糊精上，可模擬胰凝乳蛋白酶 環(huán)糊精分子結(jié)構(gòu) 環(huán)糊精結(jié)構(gòu)模型 生物酶工程示意圖 酶的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能 新酶分子藍(lán)圖 選擇性修飾方案 突變酶 新酶 克隆酶 產(chǎn)品 效用 發(fā)展 酶基因 遺傳設(shè)計(jì) 遺傳修飾 DNA重組技術(shù) DNA重組技術(shù) 問(wèn)答題 影響酶促反應(yīng)的因素有哪些 ？ 它們是如何影響的 ？ 試比較酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用與非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的異同 。 什么是米氏方程 ， 米氏常數(shù) Km的意義是什么 ？ 試求酶反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度的 99％ 時(shí) ， 所需求的底物濃度 （ 用 Km表示 ） 什麼是同工酶 ？ 為什麼可以用電泳法對(duì)同工酶進(jìn)行分離 ？ 同工酶在科學(xué)研究和實(shí)踐中有何應(yīng)用 ？ 舉例說(shuō)明酶的結(jié)構(gòu)和功能之間的相互關(guān)系 。 稱取 25毫克某蛋白酶制劑配成 25毫升溶液 ， 取出 1毫升該酶液以酪蛋白為底物 ,用 Folin酚比色法測(cè)定酶活力 ,得知每小時(shí)產(chǎn)生 1500微克酪氨酸 。 另取 2毫升酶液 ， 用凱式定氮法測(cè)得蛋白氮為 。 若以每分鐘產(chǎn)生 1微克酪氨酸的酶量為一個(gè)活力單位計(jì)算 ， 根據(jù)以上數(shù)據(jù) ， 求出 （ 1） 1毫升酶液中含有的蛋白質(zhì)和酶活力單位數(shù)； （ 2） 該酶制劑的比活力； （ 3） 1克酶制劑的總蛋白含量和酶活力單位數(shù) 。 名詞解釋 活性中心 全酶 酶原 活力單位 比活力 米氏方程 Km 誘導(dǎo)契合 變構(gòu)效應(yīng) ribozyme 輔酶和輔基 固定化酶