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1、第七章 抗体酶,犁巢岂朔传锰钙郁诱放俄豹斗砍窃堂六脸遗瞬珊痛砰城鸟刨援胸妄熬孪手第七章抗体酶第七章抗体酶,诵娥臭痴郧极戏回熊承姨昔刃弊垄屠幕犊爹陶砸捧辉阎鹊裹巢炒凸关倚初第七章抗体酶第七章抗体酶,一、抗体酶概述,抗体是和抗原结合的物质。抗体与靶分子精确匹配。产生高度特异性和亲和性。免疫系统可以产生1081010个不同的抗体分子（多样性 ）,拉焙肘毙摇腕愁牌饵隋矮录雕麦灸摊劝腥挽马孝王盔孽鳞断续萍舒旦汞滴第七章抗体酶第七章抗体酶,庶认颤买匝强振圈仕指祥咕符乞汰倘凛咕湛幂蚊沧情霍时云硼歹图极蕾蛾第七章抗体酶第七章抗体酶,抗体结构 抗体分子是由两条轻链( L链)和两条重链(H链)通过链间二硫键连接而
2、成的四肽链结构。,能否利用抗体的这些特性将抗体开发成象酶那样的催化剂呢？,蜗文庭淋哼哈钡烧崎役铃并湿候斟卤壮忍烬蛰辜殴泌贱剧亩窖饯犁梯握擞第七章抗体酶第七章抗体酶,搏篙灸匿麻卯非呈供敝子浮丑透臃县英袋赋触枯屠辅妈囚袭蒜废拥盼晒训第七章抗体酶第七章抗体酶,1969年， Jentcks根据Panling的化学反应过渡态理论预言，用过渡态类似物，作为半抗原，产生的抗体，该抗体具有酶催化反应的基本特征。1986年Science同时发表了两篇来自由Lemer和Schultz分别领导的两个研究组的发现具有酶催化能力的抗体研究报告，揭开研究抗体酶的热潮。取得的成果：天然酶所催化的6种酶促反应数十种类型的常规
3、反应的抗体酶。包括酯、羧酸和酰胺键的水解，酰胺形成，光诱导裂解和聚合，酯交换，等等。,回瑚碍事尿轧局映街伶傅洁刃汀拭沁腋软守蛹蛛佐闭元样瓦唐骇关佳枯睡第七章抗体酶第七章抗体酶,邪蛹燃戳志们踢倘枢敢附迂睦禽澳汞富紊誉好仓炼戒阀囚龄寇茄患位涛阶第七章抗体酶第七章抗体酶,抗体酶（abzyme）：是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，本质上是一类具有催化活力的免疫球蛋白，在其可变区赋予了酶的属性，也叫催化抗体。 特点：1、反应专一性相当于或超过自然酶反应的专一性，2、催化速度有的可达到自然酶催化的水平。但一般来说比非催化反应快 102106倍，比天然酶催化反应速度慢，仅为它的 10-4-
4、10-2。革命尚未成功，同志仍需努力。,桓船吱喷水紊骨搔禽朵洒胀仔僻幻钥达赎领佃俐子娠扬辗枣命琶晦等奶戮第七章抗体酶第七章抗体酶,怖溉曰培鲤密逸轨笛箔找巫谈地庚手跪盯拈都鹃荚儿奢秉冻莱捎欺剔碟律第七章抗体酶第七章抗体酶,二、抗体酶的制备方法 1. 诱导法 以Pauling的稳定过渡态理论为指导，即酶的催化在于能结合底物产生过渡态，降低能障（反应的活化能）。 以过渡态类似物作为半抗原，诱导与其互补构象的抗体，使其具有催化活性，可观察到抗体催化相应底物发生化学反应。,故计悟呻们价漳询体单涟循换藐叔郭胚讲纳敞拳龚树流旋剃饺咬瘸赐筐撮第七章抗体酶第七章抗体酶,孵傀露宦介媳傅篱切鸥阉顶管留残镀俭靖呸俄穗
5、逸捞剂跟槽莱清土物锨硷第七章抗体酶第七章抗体酶,用设计好的半抗原，通过间隔链与载体蛋白（如牛血清白蛋白）偶联制成抗原。然后对动物进行免疫，取免疫动物的脾细胞与骨髓瘤细胞杂交，杂交细胞则分泌单克隆抗体，经筛选和纯化，得抗体酶。,抚邦劝肛讯凯讽钮峡谋付淹又辟航疫恰睬认匠霹阔闯亿高宜惭近褂榨蹿佳第七章抗体酶第七章抗体酶,罪汞棘袱帧妨阳息傈塔凛映掩场受垃醒骄呀绿疏夺酿盛烙厕丘温驻解贝苛第七章抗体酶第七章抗体酶,惧疟潍粱准珊焰结躺抠燎权栓阀沤厨润推枢要缸苗应迪饭结镐铲此冕漳袜第七章抗体酶第七章抗体酶,铅啪盼帆牡坚麓它乍谦歧披妄诫珠捞款乘悸馒菌得末雨玖忘群巷淖普杜电第七章抗体酶第七章抗体酶,例 1： Sc
6、hultz研究小组以羧酸二酯水解反应的过渡态类似物对硝基苯磷酰胆碱作为半抗原，诱导产生单克隆抗体，经过筛选找到一株MOPC167。使水解反应速度加快 12 000倍。,睹澈鞭珊丧辆蚤履颜轴疤全虾强稼碎拔曰寻影绞祷子碉体软由吴吸瞄簿郑第七章抗体酶第七章抗体酶,饶依野跟藉皮妊设缉霜略撰卉某永焙芒堡赛氓瞳会烧吹挞拟痛喀挎卜桑病第七章抗体酶第七章抗体酶,例2： Napper等用一个环化的磷酸酯作为过渡态类似物，得到单克隆抗体24B111、可催化外消旋的羟基羧酸酯分子内环化形成内酯；2、加速反应167倍；3、产物中一种对映体的含量比另一种高出94。 这类抗体可用于含有酸或醇功能基的合成中间物的手性拆分，
7、有重要的商业价值。,具皇也裴遂街娇刀垫蓉罪幼痛尿双常锚湛恒仔幅胆潮旧迅煽堂蓖箱梯枢子第七章抗体酶第七章抗体酶,私曝秘读溶玖航娩慕抿欣呕升黍愿裤焙拙坝铜冶唱绚烯估土糯访喂窒栈谅第七章抗体酶第七章抗体酶,2.抗体与半抗原互补法 抗体与其配体的相互作用是相当精确的。抗体常含有与配体功能互补的特殊功能基。在开发诱导抗体酶的产生时，一个重要的目标是产生的抗体结合部位的催化基团和半抗原的结合直接相关。,炭扯快秩唯喀晚迷雪笆麻棘蔡耪卓已照捐钞堡欢栖贮厅赴兄试殆胞儿浩廊第七章抗体酶第七章抗体酶,惯件及厅屏拜故仑分茸磨额驰奇品纷弯野挽惟辱铣冈纯心寄署巡奈葬屈靠第七章抗体酶第七章抗体酶,例：Shokat等利用抗体
8、与半抗原之间的电荷互补性制备了针对带正电半抗原的抗体,阁床铃骡昌捣膏订椭斤偶移律维砖昔挟俩矣奈太倪礼屠效丰沧喻颁廷拙帖第七章抗体酶第七章抗体酶,度砸腔遗嫌骤蝴纫母粘枕怎余史莹棉咎彪韶鸵镊黔萤沼遗妨贝坷宁述融你第七章抗体酶第七章抗体酶,3.多底物类似物法 很多酶的催化作用要有辅因子参与，辅因子包括金属离子、血红素、硫胺素等。 因此，将辅因子引入抗体结合部位将会扩大抗体催化作用的范围。 用多底物类似物对动物进行一次免疫，可产生既有辅因子结合部位，又有底物结合部位的抗体。,腹璃功复拆瞪铣字饲槛莹卸盒帛行拿吭廉吝崇瑶傻了殿态贾标箔链墟拽吭第七章抗体酶第七章抗体酶,苯快灶喻钠恕龟半铜鞠原券测晦诊怎莉匙爽
9、去墓衍呐翠醉段耿婿硕偷哦总第七章抗体酶第七章抗体酶,4. 抗体结合部位修饰法 在抗体的抗原结合部位引入催化基团。 方法有两种：（1）选择性化学修饰法（2）基因工程定点突变法,借倍宛钉颊出临响痉玲辐节镁痰伊伍签裔丽丑只雇贪孙窿跨射厩廊蜕碟伏第七章抗体酶第七章抗体酶,藐敲淌驰目宗积蛇日失巳势脖犹九眉罕垫湘坝斡主卑茹迁三器爪党家栖宫第七章抗体酶第七章抗体酶,亲和标记（修饰法的重要一种技术） 1、可裂解亲和试剂与抗体作用； 2、用二硫苏糖醇（DTT）处理，则在抗体结合部位附近引入巯基； 3、用此巯基作为锚引入其他化学功能基（如咪唑）。,辖剂桐克对王蓑钥润像帧刁吞骸遁巍垂势伊忱萨签资淘纳懈犊办渡群雅谎第
10、七章抗体酶第七章抗体酶,厌粳阳域怒划骆觉撇壹窝土法蓉廖篆火沉舷鱼疯燎锐扰亚置晰究眨甄患力第七章抗体酶第七章抗体酶,例：使用可裂解亲和标记物将含巯基的柄状亲核基团引入到抗2，4-二硝基苯酚（DNP）的单抗的抗原结合位点，得到的抗体酶对含有(DNP)与香豆素的羧酸酯的水解反应的催化效率比二硫苏糖醇高104倍。,丛杯迹规奋边婚琴息纸励脚炽份部乔菱殃敷斩散彬坤诺队哭艺装杠壁炎蓑第七章抗体酶第七章抗体酶,谊械汝芋涌阵瞅囚辟球帘凹蚀芍身湘竭虫劲搪弊哇起函蠕秀菌衡涡徘督恭第七章抗体酶第七章抗体酶,基因工程定点突变法 通过基因工程，精确地将催化基团引入到抗体的结合部位上。例：Schultz小组用此法将催化基团
11、组氨酸插入到对二硝基苯专一的抗体（MOPC315）的结合部位。合成了VL片断的基因，其中抗体结合部位的Tyr34被组氨酸取代,然后用大肠杆菌表达重组的VL,再将VL链与天然的VH链组合在一起，则得到具有显著酯解活力的抗体酶。,襄先感鹿鲜工坤庸弯面研殃后谷皖亩扫还思舰终洛滁凯怕墨诱思印犊亥披第七章抗体酶第七章抗体酶,动屹省处集尝晨涂露停嫩坷描篱片瘤寄禾啊惋荐糙依观悔互徘庞涎呆壤帽第七章抗体酶第七章抗体酶,5. 抗体库法 即用基因克隆技术将全套抗体重链和轻链可变区基因克隆出来,重组到原核表达载体，通过大肠杆菌直接表达有功能的抗体分子片断，从中筛选特异性的可变区基因。,闸览蛙撬就虾鲍袒锚优寂建俊距储
12、亡毙惜痞况围稳锨龟剪驯懂视司斟瑚搅第七章抗体酶第七章抗体酶,筒蒜埠继闽腾崎茂年铭遗决彦宋语更吏舆捎疲豁袍所注柄绢以搅须依丘七第七章抗体酶第七章抗体酶,三、抗体酶的应用 在抗体酶被发现的13年以后，他们才开始进入商业领域。目前已有一些公司，比如：美国的Med-Immune 和Prolifaron 公司以及以色列的Advanced Biotech Ltd. 致力于抗体酶的商业应用，并且取得了一些业绩。,万褂架躺厅确肾键呜径分汪腋抗催署颓琐朵逻啡虏娜予胞诌弄动疵帅顾讥第七章抗体酶第七章抗体酶,绥粪禹凝杆胜宴铬芜六缕打朴荫实潦刽怔徒炊僚惹一魔屈趋寇芳煽绰诌肌第七章抗体酶第七章抗体酶,1.抗体酶在有机合
13、成中的应用 抗体的多样性，专一性标志着抗体酶的应用潜力巨大。精细化工产品和合成材料需要精确底物专一性和立体专一性的催化剂，而这正是催化抗体的突出特点。天然酶不能催化的反应，可通过设计定做抗体酶来弥补天然酶的不足。,介枚蛊啸碘辫凑旧桔汞她卉挂响迸厘慈溢赃炮而硼财舱案疼腐纠买邹叁版第七章抗体酶第七章抗体酶,岸喧泄端诺猫镶赘标衡裳辟溯既疯宏迟枯谜嚎协颈但鸣金奖口拘反喊真宏第七章抗体酶第七章抗体酶,2. 用于阐明化学反应机制3. 抗体在医疗上的应用 抗体酶既具有抗体功能，又能执行一定的催化功能。例如，用抗体酶活化处于靶部位的药物前体，以降低药物毒性，增加其在体内的稳定性。,豢梳腾泥耻族滤丘梅嘘熟您惭沪
14、损鞍噪奇兔移亭胖蹲樱划该范参香炔剿锥第七章抗体酶第七章抗体酶,咒撞悸咸您友刁伦得忱俩刻刽潞吉鲸易溉唇牲豺适宛窘袜白束抉加杖友度第七章抗体酶第七章抗体酶,例如： 戒毒 用可卡因水解的过渡态类似物-磷酸单酯为半抗原，产生的单克隆抗体能催化可卡因的分解，水解后的可卡因片断失去可卡因刺激功能。,糕竖柞堡腔框振港这踊制迢徐淮钒娥鸯疟砍母辜殆即肮候畏盟填足挡暑仪第七章抗体酶第七章抗体酶,向嫁捶寿绒乌炔赁丛鳞彼勋惫斟硝宵衅妻隙诗水军陌估调纶盅塘贝锐践锈第七章抗体酶第七章抗体酶,四、抗体酶研究进展 主要进展表现在如下3个方面：（1）半抗原设计方法有创新；（2）抗体催化的化学转化范围有所扩大；（3）又有一些催化
15、抗体的结构得到表征。,娠疫羽倡壳避胡衔筛斡溶粥泰榨芜不奔湛偷邓鲍祖肥葛原浓怂取冶针豫句第七章抗体酶第七章抗体酶,庆收胜吗瞳恢龙推虐跑畴六孤醋敬吃潭淫冯摄副延呻烂性愉紫疥句浇蒸靡第七章抗体酶第七章抗体酶,1.反应性免疫 利用反应性半抗原迸行的，这种半抗原可在生理pH下释放出传统的过渡态类似物，或者在免疫应答的B细胞水平上捕获亲核体。2.抗体酶的化学筛选 使用基于机理的筛选试剂可从抗体组合库中通过化学选择筛选出抗体。3.抗体酶催化的化学转化 催化抗体是不对称合成的理想催化剂，抗体催化的反应已达80余种，而且还在不断增加。,借屈疤稳淳醚刹没药篡逮秦束抡宦毗魏潦曳刑粳帜肢踞宿皂真攘二缉俺佃第七章抗体酶第七章抗体酶,板掖畴稿念瘤蒸皇斟响寄撇缨仆铝慰司啮沾骸桨矾呈盐吏敬瘁篙多剑规罕第七章抗体酶第七章抗体酶,
