酶工程催化抗體ppt課件-展示頁
2025-01-14 20:15本頁面
【正文】 酶促反應(yīng)和數(shù)十種類型的常規(guī)反應(yīng)的抗體酶。 ?半抗原設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題： ? 產(chǎn)生的抗體是否具有預(yù)期的催化活性； ? 能否刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。如果半抗原是酶的過度態(tài)結(jié)構(gòu)類似物，則有可能獲得具有催化活性的抗體，也就是抗體酶。 —— 1986年 Lerner研究組在 《 Science》 上發(fā)表了抗 體酶研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，標(biāo)志著抗體酶的研究進(jìn)入 了一個(gè)新階段。第七章 抗體酶或催化抗體 抗體酶 ： 20世紀(jì) 80年代以來出現(xiàn)的一種具有催化活性的蛋白質(zhì)，是利用生物學(xué)和化學(xué)的成果在分子水平上交叉滲透研究的產(chǎn)物； 其本質(zhì) 上是免疫球蛋白，只是在其易變區(qū)被賦予了酶的屬性，因此抗體酶又稱為催化抗體（ Catalytic Antibody)。 Pauling 過渡態(tài)理論 和預(yù)言 抗體若能與化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài) 結(jié)合，則這樣的抗體必具有催 化性能的觀點(diǎn) 抗體一旦能與過渡態(tài)結(jié)合，它就具有 酶在溫和條件下高效、轉(zhuǎn)移地催化化 學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)，依此類推，抗體若能 與過渡態(tài)相似物結(jié)合，則它也會(huì)與化 學(xué)反應(yīng)過程中的過渡態(tài)結(jié)合，這樣的 抗體亦具有催化性能 Jencks于 1969年提出 意義 Pauling和 Jencks的理論 催化抗體 難 單克隆技術(shù) 1986年， Lerner和Schultz分別成功 催化抗體的實(shí)現(xiàn) —— Lerner(1984)提出：若以過渡態(tài)類似物為半抗原，則其誘發(fā)產(chǎn)生的抗體應(yīng)該與該類似物具有互補(bǔ)構(gòu)象；這種抗體與底物結(jié)合后，就能夠誘導(dǎo)底物進(jìn)入過渡態(tài)結(jié)構(gòu)，從而引起催化作用。 催化抗體自 1986年誕生之日起，就一直 是科學(xué)界高度關(guān)注的對(duì)象，催化抗體的研究 是當(dāng)今科學(xué)前沿的多學(xué)科交匯點(diǎn)之一 研究的范圍不斷拓寬，研究成果層出不 窮，采用的技術(shù)日益先進(jìn) 突破了傳統(tǒng)的膠束、大分子、配位化合物 等模擬酶研究的框框，開創(chuàng)了催化劑研究和制 備的嶄新領(lǐng)域 在催化化學(xué)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、醫(yī)學(xué)、制藥學(xué) 等諸多領(lǐng)域的無可限量的應(yīng)用前景 催化抗體的定義 抗體酶 或 催化抗體 通過一系列化學(xué)與生物 技術(shù)方法制備出的具有 催化活性的抗體 該抗體除了具有相應(yīng)免疫 學(xué)性質(zhì)外，還具有類似于 酶能催化某些反應(yīng)的特性 催化抗體與酶的共同點(diǎn) 催化抗體 與 酶的共同點(diǎn) 抗體與酶都是蛋白質(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 能高選擇性地與靶分子結(jié)合 催化抗體與酶的不同點(diǎn) 催化抗體 與 酶的不同點(diǎn) 酶與高能態(tài)的過渡態(tài)分子 相結(jié)合 抗體則與抗原 （基態(tài)分子）相結(jié)合 大大降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，高選擇性、高效率地催化化學(xué)反應(yīng)，使之能在溫和條件下得以實(shí)現(xiàn) 抗體特異性地結(jié)合抗原并幫助巨噬細(xì)胞攝入且摧毀抗原 半抗原與催化性抗體 ?半抗原： 是一類小分子化合物，本身不能誘導(dǎo)免疫應(yīng)答，只有當(dāng)共價(jià)結(jié)合到具有免疫性的蛋白質(zhì)后，注射動(dòng)物才能誘導(dǎo)出與半抗原特異性結(jié)合的抗體。 ?實(shí) 例： 以一羧基酯和酰胺的水解為例，根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，其過渡態(tài)應(yīng)該為一個(gè)四面體結(jié)構(gòu)，以具有四面體結(jié)構(gòu)的高能中間類似物作為半抗原，均能獲得預(yù)期的抗體酶；該抗體酶與過渡態(tài)類似物具有完全互補(bǔ)的立體結(jié)構(gòu)。 ?半抗原結(jié)構(gòu)與催化抗體之間的關(guān)系： ? 半抗原結(jié)構(gòu)中應(yīng)含有芳香結(jié)構(gòu)：含芳香結(jié)構(gòu)的半抗原具有較強(qiáng)的免疫原性； ? 催化抗體與半抗原的親和力：一般認(rèn)為結(jié)合常數(shù)Ki應(yīng)小于 106mol/L，容易獲得高效催化抗體； ? 誘導(dǎo)羧酸酯、酰胺水解的催化抗體，可以利用具有四面體結(jié)構(gòu)的過渡態(tài)類似物作為半抗原； ? 半抗原的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮催化反應(yīng)的環(huán)境與反應(yīng)機(jī)制。 —— 包括酯、羧酸和酰胺鍵的水解反應(yīng)、酰胺形成、光誘導(dǎo)裂解和聚合、酯交換、內(nèi)酯化、 Claisen重排反應(yīng)、金屬螯合、環(huán)氧化反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)上不利的環(huán)化反應(yīng)、肽鍵形成反應(yīng)、脫羧反應(yīng)、過氧化反應(yīng)、周環(huán)反應(yīng)等。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1