酶工程催化抗體ppt課件-文庫吧資料
2025-01-11 20:15本頁面
【正文】 篇在抗體酶的實踐上有重要突破的工作，標志著抗體酶的研究進入一個嶄新的階段。因此該模型預計ArgL96與抗體的結合與催化功能相關。 Roberts等為了檢測 NPN43C9的催化機理，用抗體結構數據庫 (ASD)構建了該抗體可變區(qū)的三維模型。 有意思的是 Tyr33H的突變體(Y33H)可使抗體活性提高 50倍 (kcat =， Km=)，引入的組氨酸可能起廣義的酸堿催化作用。 一般來說， Tyr33 的突變體催化活力沒有變化；而 Arg52的突變體由于喪失了帶正電側鏈，催化活力顯著降低。 從鼠骨髓瘤細胞產生的一系列能和磷酸膽堿結合的抗體已被廣泛研究過，有的還做過 X射線衍射結構分析，發(fā)現(xiàn)重鏈上的兩個氨基酸殘基 Arg52H及 Tyr33H在所有的能結合磷酸膽堿的抗體中都存在，所以認為這兩個殘基對抗體的結合及催化作用起關鍵作用。這種將金屬結合部位引入抗體的能力十分重要，因為金屬離子可催化各種類型的反應。為避免對金屬結合部位的可能的空間障礙，用亮氨酸取代Tyr36L。 Lerner小組用定點突變技術將金屬離子引入抗熒光素抗體的結合部位。 抗體酶 48G7(右側 )與它的 磷酸酯半抗原 (左側 )相互作用示意圖 Charbonnier等對未配位的催化 Fab (結合抗原的抗體片斷 ) ，它與底物類似物的復合物以及它與磷酸酯半抗原的復合物的 X射線晶體結構進行了比較，結果完全闡明了催化機理，發(fā)現(xiàn)漏斗形的溝槽使水很容易擴散至深埋抗體中的反應中心。 Schultz小組制備了水解甲基對硝基苯基碳酸酯的抗體 48G7與其半抗原p硝基苯基 4羧丁基磷酸酯的復合物的晶體，并對其進行了 X射線衍射分析，發(fā)現(xiàn)抗體結合部位的共有模塊含有堿性殘基，它能與磷酸氧發(fā)生靜電相互作用產生所謂氧陰離子洞(Oxyanion hole)。 抗體結合部位中還含有 Lys殘基，用于穩(wěn)定負氧離子形成和識別底物的疏水口袋。 結構和動力學數據都說明抗體酶的水解機理與絲氨酸蛋白酶極為相似。半抗原4結合在輕鏈和重鏈 CDR3之間的裂縫中，其羧基位于裂縫入口處，并被 5個 Tyr所包圍。水平上測定了 17E8與其半抗原的三維空間結構。 過渡態(tài)類似物與酶結合的解離常數 Ki為 3μmol，比 1F7(Ki=)大約高 5倍，說明酶與過渡態(tài)類似物之間的匹配更為精確，其間有更多的靜電相互作用，包括 2個精氨酸的正電荷和一個谷氨酸的負電荷，這可能就是抗體酶活力比相應天然酶活力低 104倍的原因。晶體結構，因而有可能對酶復合物與抗體酶復合物進行結構比較。 過渡態(tài)類似物同 1F7(A)和分支酸變位酶 (B) 之間的有關側鏈的相互作用示意圖 Arg95H側鏈處于 C11羧基的上面，這個位置也使它靠近過渡態(tài)類似物的醚氧基，以提供靜電互補，同時該殘基還部分地保護了配體同溶劑的接觸。 C10羧基與 TyrL94的酚基形成氫鍵而固定；而 C11羧基則是半抗原被包埋得較多的部分。 抗體與半抗原的識別包括了疏水、靜電和氫鍵等的相互作用。 —— 晶體結構數據表明，過渡態(tài)類似物是結合在可變區(qū) 6個 CDR (Complementarity determinative region, 互補決定域 )的頂端，主要是和重鏈結合，有 7個殘基與其結合，而輕鏈只有 1個殘基與之結合。 雜交瘤細胞既能在體外快速生長，又能持續(xù)分 泌成分單一的特異性抗體。由于抗體酶對于多學科展示了較高的理論和實用價值，已引起科學界廣泛的關注。 抗體酶的出現(xiàn)，意味著有可能出現(xiàn)簡單有效的方法，從而人們可憑主觀愿望來設計蛋白質。因此，開發(fā)制備高活力抗體酶的方法仍是世界各國科學家的奮斗目標。 抗體酶催化的反應專一性相當于或超過酶反應的專一性，催化速度有的可達到酶催化的水平。 自從抗體酶制備成功以來，迄今已成功地開發(fā)出天然酶所催化的六種
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