第六章核酶和抗体酶

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分子酶学名词解释简答

分子酶学复习重点1 剪接型核酶:定义：指RNA分子被磷酸二酯酶切割后，伴随着形成新的磷酸二酯键，即磷酸二酯键的转移反应或称转酯反应。

2 剪切型核酶: 这类核酶的作用是只剪不接，催化自身RNA或不同的RNA分子，切下特异行核苷酸序列。

3 探针酶：既保持高度的反应性，又能在DNA中任意选定的区域内进行切割的酶。

实质是核酸内切酶，由两部分组成，第一部分叫做切割系统，为核酸切割试剂或酶，第二部分叫做识别系统，可以识别核酸底物的特定核苷酸序列。

4 人工酶：人工合成的具有催化活性的蛋白质或多肽。

5 模拟酶：利用有机化学合成的一些比酶结构简单得多但具有催化功能的非蛋白质分子。

6 抗体酶：又称催化抗体，是一类具有催化能力的免疫球蛋白，即通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体，它既具有相应的免疫活性，又能像酶那样催化化学反应。

7 克隆酶：基因工程将某种酶基因导入宿主细胞中大量表达其产物为克隆酶，即用基因工程技术生产的酶。

8 突变酶：用基因定位突变技术修饰天然酶基因，然后用基因工程技术生产该突变基因的酶，被称为突变酶。

9 酶活力（enzyme activity）也称为酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力。

10 酶的比活力：单位质量样品中的酶活力；1mg蛋白质中所含的U数；1Kg蛋白质中所含的Kat数。

11 酶的转换数（K cat）：当酶被底物饱和时每秒钟每个酶分子所转换底物分子数，又叫转换数（简称TN）, Kcat可以用来衡量酶的催化效率，越大效率越高。

12 亲和标记：利用酶对S的特殊亲和力，将酶加以修饰标记，故称之为亲和标记。

13差别修饰法（差别标记）：这种方法是非特异性试剂标记法的一个发展。

它利用竞争性抑制剂或底物预先占据活性中心，使非特异性试剂只修饰活性中心以外的基团，然后透析除去保护剂（即竞争性抑制剂或底物），再用同位素标记的非特异性试剂修饰活性中心的基团。

经氨基酸分析可知哪些基团位于活性中心。

生物化学课件第六章酶(化学)

相对专一性
酶的专一性
结构专一性
（表6-3）
绝对专一性
立体异构专一性
7
相对专一性（relative specificity）
①族专一性（基团专一性） A — B 作用于一类或一些结构很相似的底物。
②键专一性 CAH2—OHB
α-葡萄糖
5
OH
苷酶
OHO
O
1
O
R
+H2O
OH
酯酶：R—C—O—R′ + H2O
脂肪（：水）水解酶
16
（二）酶的命名
2、惯用名：通常只取一个较重要的底物名称和作用方式。
乳酸：NAD+氧化还原酶
乳酸脱氢酶
对于催化水解反应的酶一般在酶的名称上省去反应类型。如水解蛋白的酶称蛋白酶，水解淀粉的酶叫？？
有时为了区分同一类酶还在前面加上来源。如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等
17
氧转水裂异合
12
（一）酶的分类：
1. 氧化还原酶：催化氧化还原反应的酶。
AH2 + B
A + BH2
（1）脱氢酶类：催化直接从底物上脱氢的反应。
（2）氧化酶类 ①催化底物脱氢，氧化生成H2O2： ②催化底物脱氢，氧化生成H2O：
（3）过氧化物酶
（4）加氧酶（双加氧酶和单加氧酶）
13
（一）酶的分类
1个 Fe3+ 每秒能催化6×10-4个 H2O2的分解
同一反应，酶催化反应的速度比一般催化剂的反应
速度要大106～1013倍(表6-1）。
6
2．酶的特性：——生物催化剂
（1）催化效率极高
（2）高度的专一性：
酶对底物具有严格的选择性称为酶的专一（特异）性。如：蛋白酶只能催化蛋白质的水解，酯酶？？淀粉酶？？

生物化学 6 酶化学

目前将酶定义为：具有高效性和专一性的生物催化剂。分为两类：蛋白酶、核酶
（或酶是一类由活细胞产生的，具有高效性和专一性以蛋白质为主要成分的生物催化剂。）
6.1 酶的概念与特点 6.1.2 酶的特点
酶和一般催化剂的共同点： 1.在反应前后没有质和量的变化； 2.只能催化热力学上允许进行的化学反应； 3.只能加速可逆反应的进程，而不改变平衡点。酶和一般催化剂的不同点（即酶的重要特点)： 1.酶具有高效性； 2.酶具有高度专一性； 3.酶促反应条件温和（对外界环境高度敏感性）； 4.酶活力可调节控制（可调性）。
6.5 酶的作用机制酶的催化作用与活化分子
任何反应都需要一定的能量，有了能量分子就能活化
成活化分子。
1. 活化分子：能量达到或高于分子平均能量的分子。
2. 活化能：分子由基态到活化态所需的能量。
在一个反应体系中，反应所需的活化能越高，活化分子越少，反应速度越慢；相反，反应所需的活化能越低，活化分子越多，反应速度越快。酶促反应中所需活化能是高还是低？
锁钥假说:象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。诱导契合假说:该学说认为酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状。

6.4 酶的专一性 6.4.2 酶专一性的假说
羟肽酶的诱导契合模式
酶由活细胞产生，分胞外酶和胞内酶。与颗粒体结合分布在各个部位参与体内的代谢，由于酶的特性，酶的催化反应受各种因素的影响与调节，如温度、PH、抑制剂调节、共价修饰调节、反馈调节、酶原激活及激素控制等。
6.2 酶的化学本质与组成 6.2.1 酶的化学本质
1926年J.B.Sumner首次从刀豆制备出脲酶结晶，证明其为蛋白质，并提出酶的本质就是蛋白质的观点。酶是蛋白质的证据：从化学组成和理化性质看。 1982年T.Cech发现了第一个有催化活性的天然RNA—— ribozyme（核酶），以后Altman和Pace等又陆续发现了真正的RNA催化剂。核酶的发现不仅表明酶不一定都是蛋白质，还促进了有关生命起源、生物进化等问题的进一步探讨。

高级生物化学问答题

1. 简述信号肽的特点和转运机制。

信号肽具有两个特点：1）位于分泌蛋白前体的N-端2）引导分泌蛋白进入膜以后，信号肽将被内质网腔内的信号肽酶切除信号肽的转运机制：信号肽运作的机制相当复杂，有关组分包括信号肽识别颗粒（SRP）及其受体、信号序列受体（SSR）、核糖体受体和信号肽酶复合物。

信号肽发挥作用时，首先是尚在延伸的、仍与核糖体结合的新生肽链中的信号肽与SRP结合，然后通过三重结合（即信号肽与SSR 的结合、SRP及其受体结合、核糖体及其受体的结合）。

当信号肽将新生肽链引导进入内质网腔内后，在信号肽酶复合物的作用下，已完成使命的信号肽被切除。

2. 同工酶产生的原因是什么研究同工酶有何意义为什么可以用电泳的方法分离鉴定同工酶初级同工酶产生的原因是由于酶蛋白的编码基因不同，次级同工酶产生的原因是虽然编码基因相同，但基因转录产物mRNA或翻译产物加工过程不同。

1）在遗传学和分类学上，同工酶提供了一种精良的判别遗传标志的工具；2）在发育学上，同工酶有效的标志细胞类型及细胞在不同条件下的分化情况，以及个体发育和系统发育的关系。

3）在生物化学和生理学上，根据不同器官组织中同工酶的动力学、底物专一性、辅助因子专一性、酶的变构性等性质的差异，从而解释它们代谢功能的差异。

4）在医学和临床诊断上，体内同工酶的变化，可看作机体组织损伤、或遗传缺陷，或肿瘤分化的分子标记。

因为同工酶的功能虽然相同，但是其分子量和其所带电荷数有差异，故可以用电泳的分析方法鉴定。

3. 生物膜主要有哪些生物学功能任举一例说明膜结构与功能的密切关系。

生物膜的生物学功能可以概括如下：1）区域化或房室化2）物质的跨膜运输3）能量转换（氧化磷酸化）4）细胞识别4. 研究蛋白质一级结构有哪些意义蛋白质的一级结构即多肽链中氨基酸残基的排列顺序（N端—C端）是由基因编码的，是蛋白质高级结构的基础，因此一级结构的测定成为十分重要的基础研究。

一级结构的特定的氨基酸序列决定了肽链的折叠模式，从而决定其高级结构，从而决定其功能。

第六章酶

（三）Ｋ值与Ｖ值的测定
1、双倒数作图法
Vmax[S] 1/V
V = Km+[S]
1/Vmax
两边同取倒数
Km 1/V= Vmax 1/[S] +1/Vmax （林－贝氏方程）
-1/Km
1/[S]
2、Hanes作图法
在林－贝氏方程基础上，两边同乘[S]
[S]/V
[S]/V=Km/Vmax+[S]/Vmax
Vmax ：
①定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。
②意义：Vmax=K3 [E] 如果酶的总浓度已知，可从Ｖmax计算酶的转换数，即动力学常数Ｋ3。
酶的转换数：
定义 — 当酶被底物充分饱和时，单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。意义 — 可用来比较每单位酶的催化能力
(二）维生素与辅酶的关系
名称 NAD+、NADP+ FAD、FMN TPP CoA 硫辛酸所含维生素维生素PP 维生素B2 维生素B1 泛酸硫辛酸转移基团氢原子氢原子醛基酰基酰基
钴胺素类
生物素
维生素
生物素
烷基
二氧化碳
磷酸吡哆醛
四氢叶酸
维生素
叶酸
氨基
一碳单位
（三）蛋白质类辅酶
酶促反应的特点：
1、酶是蛋白质，极易受外界条件的影响。 2、酶具有高度催化效率。
3、酶具有高度专一性
4、酶的活性是受到调节和控制的
二、酶作用的专一性
1、立体化学专一性
⑴立体异构专一性 ⑵几何异构专一性 2、非立体化学专一性 ⑴键的专一性 ⑵基团专一性 ⑶绝对专一性
三、酶的分类与命名

核酶和抗体酶

ination library）
将不同的重链和轻链基因随机组合，克隆到合适的表达载体中，在原核细胞表达不同的抗体，形成一个抗体库，从这个抗体库中，用抗原可以筛选到相应的抗体基因。
引入法
随着噬菌体抗体库技术的完善，可根据需要构建适当序列的基因片断，绕过免疫学方法，构建全新的抗体酶。噬菌体展示技术将组建亿万种不同特异性抗体可变区基因库和抗体在大肠杆菌中功能性表达，与高效快速的筛选手段结合起来，彻底改变了抗体酶生产的传统途径。
A. 酯酶的底物–酯
B.酯的羧基碳原子受到亲核攻击形成四面体过渡态
C.设计的磷酸酯类似物,作为抗原去免疫实验动物
O –C –
磷酸酯类似物免
(半抗原)
疫
对酯水解反应有催化作用的单克
隆抗体
抗体酶用于有机酯的水解，过渡态类似物磷酸盐和磷酸酯作为免疫原诱导产生的单克隆抗体催化水解反应比未催化反应快104倍。
L-19IVS
G- P
- OH +
15nt
P399nt
图 13- 四膜虫 35S RNA 内含子剪接的转酯反应模型
L-19具有酶的主要特征：专一性强，加快反应速度，反应前后酶分子保持不变
L-19 IVS所催化的水解反应和连接反应
异议
引入法
用基因工程方法改造和制备全新的抗体酶是一种很有前途和发展潜力的抗体酶制备方法。
将催化基因引入到特异抗体的抗原结合位点上，使其获得催化功能。也可以针对性地改变抗体结合区的某些氨基酸序列，以获得高效的抗体酶。
引入法
对于已产生的单抗，分析抗体结合部位的氨基酸顺序或对应的碱基顺序。通过对抗体酶结合部位氨基酸对应的基因序列进行定点突变，希望能在抗体结合部位换上有催化作用的氨基酸。改变抗体酶的催化效率。

第六章酶学(三) 重要酶类及其活性调节

酶偶联分析法
（1）分光光度法（spectrophotometry）该法要求酶的底物和产物在紫外或可见光部分光吸收不同。如氧化还原酶类。
优点：简便、迅速、准确
一个样品可多次测定，有利于动力学研究可检测到10-9mol/L水平的变化。
（2）荧光法（fluorometry）——放射测量法该法要求酶反应的底物或产物有荧光变化。主要优点：灵敏度高，可以检测10-12mol/L的样品酶蛋白分子中的Tyr、Trp、Phe残基以及一些辅酶、辅基，如NADH NADPH、FMN、 FAD等都能发出荧光。
2）协同效应（cooperative effect）
协同效应：一个效应物分子与变构酶的变构中心结合，对第二个效应物分子的结合产生影响，称协同效应同促效应：配体相同，当一个效应物与酶结合后，影响另一相同的效应物与酶的另一部位结合。异促效应：配体不同，当一个效应物与酶结合后，影响另一不同效应物与酶另一部分结合。
要的理论意义和广泛的应用前景。
抗体酶（abzyme）：是具有催化能力的免疫球蛋白，又称为催化性抗体。
（三）同工酶
定义：
指能催化相同的化学反应，但酶本身的分子结构组成、理化性质、免疫功能和调控特
性等方面有所不同的一组酶。
在同一种属中由不同基因或等位基因编码
的多肽链组成的单体、纯聚体或杂交体。
同工酶的概念在1959年由Marker和Moller提出，他们发现的同工酶是乳酸脱氢酶（LD）
酶的纯度鉴定：
聚丙烯酰胺凝胶电泳法等电聚焦电泳法
（三）酶工程（主要自学）
酶工程（enzyme engineering）：是研究酶的生产和应用的一门技术性学科，是把酶学到基本原理、化学工程技术及基因重组技术有机结合

酶工程核酶和抗体酶(6.4)--6.1

什么是抗体酶？抗体酶有何特性？答：抗体酶指既是抗体又具有催化功能的蛋白质。

因为它是具有催化活性的抗体，故又称为“催化性抗体”。

抗体酶具有典型的酶反应特性；与配体(底物)结合的专一性，包括立体专一性，抗体酶催化反应的专一性可以达到甚至超过天然酶的专一性；具有高效催化性，一般抗体酶催化反应速度比非催化反应快104～108倍，有的反应速度已接近于天然酶促反应速度；抗体酶还具有与天然酶相近的米氏方程动力学及pH依赖性等。

抗体酶与天然酶相比，最大的优点在于抗体的种类繁多，抗体的精细识别性使其能结合几乎任何天然的或合成的分子，制备成功的抗体酶不但能催化一些天然酶能催化的反应，而且还能催化一些天然酶不能催化的反应。

简述抗体酶的制备原理。

答：抗体酶的制备主要有诱导法、引入法、拷贝法等方法。

诱导法是利用反应过渡态类似物为半抗原制作单克隆抗体，筛选出具高催化活性的单抗即抗体酶；引入法则借助基因工程和蛋白质工程将催化基因引入到特异抗体的抗原结合位点上，使其获得催化功能；拷贝法主要根据抗体生成过程中抗原-抗体互补性来设计的。

核酶是如何发现的? 核酶的发现有什么重要意义？答：1982年，美国的T.Cech等研究发现原生动物四膜虫的26SrRNA前体能够在完全没有蛋白质的情况下，自我加工、拼接，得到成熟的rRNA。

1983年，S.Altman等研究RNaseP时发现，将RNaseP的蛋白质与RNA分离，分别测定，发现蛋白质部分没有催化活性；RNaseP的蛋白质部分除去并提高Mg2+，则留下的RNA部分具有与全酶相同的催化活性。

1986年，T.Cech与连接，具有核糖核酸酶和RNA聚合酶的活性。

核酶的发现，证明了核酸既是信息分子，又是功能分子，对于研究生命的起源，了解核酸新功能，以及重新认识酶的概念等都具有重要意义。

简述L19 RNA（L19 IVS）的生成及其催化反应。

答：1982年Cech等人在研究四膜虫前体rENA拼接机制时发现，在没有仟何蛋白质酶参与下，几秒钟内自动切除含有413nt的IVS(间插序列片段interveningsequcnce，IVS)，并产生成熟的rRNA，但反应体系需镁离子和鸟苷酸或鸟苷(均需有3¢-OH)参与。

酶

• 作用模式（占座式）特点：抑制剂与
底物在结构上非常相似，共同竞争酶的活性中心
• 竞争性抑制条件下的米氏方程
注：
说明：
1、实际Km值变大，酶亲和力下降； 2、底物充分过量时，达最大速度，解抑。
• 竞争性抑制与正常条件下双倒数图对比
• 竞争性抑制时的米氏方程曲线图
示例：
2、非竞争性抑制noncompetitive inhibition • 作用模式（毁坏式）
•示例LDH乳酸脱氢酶
LDH5
1
2
3
4
5
三、诱导酶
• 诱导酶(induced enzyme)是指当细胞中加入特定诱导物质而诱导产生的酶。它的含量在诱导物存在下显著增高，这种诱导物往往是该酶底物的类似物或底物本身。
四、调节酶（共价调节与别构调节）
• 调节酶是对代谢调节起特殊作用的酶类。 • 调节酶分子中有活性区和调节区，其催化活力可因与调节剂的结合而改变，有调节代谢反应的功能。 (一) 共价调节酶 • 是指调节剂通过共价键与酶分子结合，以增、减酶分子上的基团从而调节酶的活性状态与非活性状态的相互转化。
第六节重要的酶类
一、寡聚酶 • 含2个以上的亚基
• 含相同亚基的寡聚酶和含不同亚基的寡聚酶 • 存在意义
二、同工酶
• 概念
催化相同反应，但结构不同，存在部位不同，在生理、免疫、理化性质上有很多差异活性有关的结构部分均相同，在非活性中心部分组成不同。
• 示例LDH乳酸脱氢酶
• 根据酶蛋白的特点和分子大小又把酶分成三类： • 1．单体酶单体酶只有一条多肽键。 • 2．寡聚酶这类酶由几条至几十条多肽链亚基组成，这些多肽链或相同，或不同。 • 3．多酶体系是由几种酶彼此嵌合形成的复合体。它有利于一系列反应的连续进行。

生物化学第6章酶化学

课外练习题一、名词解释1、酶：是活细胞产生的对其特异底物起高效催化作用的生物分子，包括蛋白质和核酸等，所以又称为生物催化剂。

2、辅酶：是结合酶的非蛋白质部分，与酶蛋白以非共价键的方式结合，结合比较疏松，可以用透析和超滤法除去。

3、酶的活性中心：在酶分子表面上由必须基团形成一定的空间结构，能与底物结合并将底物转变为产物，这个包括底物结合基团和催化基团的区域称为酶的活性中心。

4、同工酶：在同种生物体内，催化相同的化学反应，但酶本身的分子结构和理化性质不同的一组酶。

5、诱导契合：酶活性中心的某些氨基酸残基或基团可以在底物的诱导下获得正确的空间定位，以利于底物的结合与催化。

二、符号辨识1、FMN：黄素单核苷酸；2、LTPP：焦磷酸硫胺素；3、THP：四氢叶酸；4、Km：米氏常数，酶促反应速度达到最大速度一半时的底物浓度；5、IU：酶活性的国际单位；三、填空1、酶促反应具有高效性、专一性、（不稳定性）以及酶活性受到（调节和控制）的特点；2、酶作用的专一性有立体化学专一性和非立体化学专一性两种类型。

其中，立体化学专一性包括（立体异构）专一性和（几何异构）专一性，非立体化学专一性包括（键）专一性、（基团）专一性和（绝对）专一性。

3、酶的辅助因子包括（金属离子）、（小分子有机物）和（蛋白质辅酶）；4、辅酶是结合酶的非蛋白质部分，与酶蛋白以（非共价键）的方式结合，结合比较（疏松），可以用透析和超滤法除去。

5、辅基是结合酶的非蛋白质部分，与酶蛋白以（共价键）的方式结合，结合比较（紧密），不能用透析和超滤法除去。

6、完全由蛋白质组成没有辅助因子的酶是（单纯酶）。

如各种水解酶；7、酶蛋白只有一条多肽链，大多催化水解反应，这样的酶是（单体酶）；8、酶蛋白由几条至几十条多肽链亚基组成，这些多肽链或相同或不同，这样的酶被称为（寡聚酶）；9、由几种酶彼此嵌合形成，有利于一系列反应连续进行的复合体被称为（多酶复合酶）；10、酶的系统命名法可以简单表示为：（底物）＋（反应性质）＋酶11、依据国际酶学委员会的规定，按催化反应的类型，酶可分为6大类，即（氧化还原酶类）、（转移酶类）、（水解酶类）、（裂合酶类）、（异构酶类）和（合成酶类）。

核酶和抗体酶2

内含子
Ⅰ
型
5'外显子
5'
U pA
3'外显子
G pU
3'
内
第一次转酯反应
含
pG-OH
子
pGpA
的 5'
UOH
G pU
3'
自
我
第二次转酯反应
剪
5' pGpA
接
5'
U pU
3'
GOH 3'
I类内含子催化其他RNA分子反应的几种类型
1、转核苷酸作用
2CpCpCpCpC CpCpCpCpCpC+CpCpCpC
• 这两个位点对于剪接是十分重要的，一旦发生突变无论在体内还是在体外，会抑制剪接。
• 此法则几乎适合于所有真核生物的核基因，这意味着它们切除内含子的机制是相同的，但不适用于Ⅰ类内含子。
RNA的催化功能
• 核酶首先是美国 Colorado 大学Cech在研究四膜虫rRNA剪接机制时发现的。
–一方面证明了四膜虫rRNA的剪接机制； –另一方面证明了L-19 分子的催化活性。
四膜虫rRNA内含子 ---Ⅰ型内含子
I型内含子的结构特点
1、拼接点序列为 5U··· ···G3
2、中部核心结构 3、内部引导序列 4、剪接通过转酯反应进行
引导序列
保守序列 G结合位点
剪接部位
Ⅰ型内含子二级结构通式
内部引导序列
• 内含子中可与外显子配对的序列称为内部引导序列 • 其作用是决定剪接的专一性。
+ 外显子1 外显子2 内含子1
•剪接产物通过凝胶电泳见到: rRNA前体 + + + + 核抽取物 - + - + GTP - + + -

分子酶学名词解释简答

分子酶学复习重点1 剪接型核酶:定义：指RNA分子被磷酸二酯酶切割后，伴随着形成新的磷酸二酯键，即磷酸二酯键的转移反应或称转酯反应。

2 剪切型核酶: 这类核酶的作用是只剪不接，催化自身RNA或不同的RNA分子，切下特异行核苷酸序列。

3 探针酶：既保持高度的反应性，又能在DNA中任意选定的区域内进行切割的酶。

实质是核酸内切酶，由两部分组成，第一部分叫做切割系统，为核酸切割试剂或酶，第二部分叫做识别系统，可以识别核酸底物的特定核苷酸序列。

4 人工酶：人工合成的具有催化活性的蛋白质或多肽。

5 模拟酶：利用有机化学合成的一些比酶结构简单得多但具有催化功能的非蛋白质分子。

7 克隆酶：基因工程将某种酶基因导入宿主细胞中大量表达其产物为克隆酶，即用基因工程技术生产的酶。

8 突变酶：用基因定位突变技术修饰天然酶基因，然后用基因工程技术生产该突变基因的酶，被称为突变酶。

9 酶活力（enzyme activity）也称为酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力。

10 酶的比活力：单位质量样品中的酶活力；1mg蛋白质中所含的U数；1Kg蛋白质中所含的Kat数。

12 亲和标记：利用酶对S的特殊亲和力，将酶加以修饰标记，故称之为亲和标记。

13差别修饰法（差别标记）：这种方法是非特异性试剂标记法的一个发展。

经氨基酸分析可知哪些基团位于活性中心。

生物化学第6章酶

三、酶高效作用的机制
E+S ES 诱导契合 E + P
趋近效应定向效应张力作用酸碱催化共价催化 ①各酶经历途径不同。 ②一种酶不止一种途径。
1、趋近和定向效应
当 A、B 两底物分子结合于酶分子表面的某一区域，其反应基团互相靠近，降低了活化能，称为趋近效应。
酶可以使反应物在其表面对着特定的基团几何地定向，即具有定向效应。
CH2 COOH CH(OH)COOH
L（+）苹果酸
2、非立体化学专一性
（1）键专一性：作用于一类化学键
各种水解酶类：磷酸酶酯酶蛋白酶 R—O—P R1—CO—OR2 肽键
（2）基团专一性：作用于一种基团
如胰蛋白酶作用于赖或精氨酸的羧基形成的肽键
（3）绝对专一性：作用一种底物
3、酶作用专一性的机理
• 多酶体系：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。 • 多功能酶或串联酶：一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条多肽链中。
二、酶蛋白的结构
必需基团(essential group)
酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的化学基团。
酶的活性中心(active center)
与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的
方法除去。（反应中辅基不能离开酶蛋白）
酶活性中心的催化基团
（二）小分子有机化合物
水溶性维生素:
在反应中起运载体的作用，传递电子、质子或其它基团。
（三）蛋白质类辅酶
分子较小，有更高的热稳定性。
金属离子、铁硫复合体和血红素是存在于蛋白质类辅酶中的反应中心。
四、酶的结构与功能
趋近和定向效应

第四节核酶、抗体酶、同功酶、酶工程

固定化酶具有可反复使用，酶性能稳定，产物易分离等优点。例：酶电极
2. 生物酶工程
酶学和DNA重组技术相结合。
基因工程技术大量生产克隆酶基因定点突变，获得遗传修饰酶
设计新酶基因，合成优质酶
Fig.2-42 Schematic illustration of DNA cloning.
天然存在的酶。
指当细胞加入特定诱导物后诱导产生的酶。诱导物一般是底物或其类似物。
例：大肠杆菌-半乳糖苷酶的诱导生成
去掉
-半乳糖苷酶（ g ）
诱导物
加入
诱导物
细菌蛋白总量（g）
Fig.3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ28 -半乳糖苷酶的诱导生成
五、酶工程
（一）酶在工业、农业、医药及科学研究中的巨大作用
工业：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、凝乳酶等。农业：淀粉酶、纤维素酶、果胶酶等医药：血清GPT、GOT; 乳酸脱氢酶H4、 M4
抗原结合部位重链（H）轻链（L）铰链区 V：可变区 C：恒定区 Fc：基部片断 Fab: 臂片断（抗原结合片断）
免疫球蛋白（抗体）的结构
抗体酶本质上是抗体，但在可变区具有酶活性，所以称为抗体酶。
磷酸吡哆醛
（a）半抗原-载体蛋白（b）抗体酶催化的氨基转移反应
羟酯
环状过渡态
内酯
环状磷酸酯
第四节
核酶、抗体酶、同工酶、酶工程
一、核酶（ ribozyme）
• 定义：化学本质为RNA的酶。它具有识别和转化单链
RNA的能力。
例：L19RNA 1982， Cech 等，研究四膜虫rRNA 前体的成熟。 L19RNA —395个核苷酸构成的线状 RNA分子
外显子鸟苷
内含子

药学生物化学名词解释

名词解释生物化学生物化学，是生命的化学，是研究生物体的化学组成和生命过程中的化学变化规律的一门科学。

它是从分子水平来研究生物体(包括人类、动物、植物和微生物)内基本物质的化学组成、结构，及在生命活动中这些物质所进行的化学变化(即代谢反应)的规律及其与生理功能的关系的一门科学，是一门生物学与化学相结合的基础学科。

▲分子生物学分子生物学是以生物大分子为研究目标，通过对蛋白质、酶和核酸等大分子的结构、功能及其相互作用等运动规律的研究来阐明生命分子基础，从而探索生命奥秘的一门科学。

它是由生物化学、遗传学、微生物学、病毒学、结构分析及高分子化学等不同研究领域结合而形成的一门交叉科学，目前已发展成生命科学中的带头学科。

▲第一章糖的化学单糖凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖。

单糖是糖类中最简单的一种，是组成糖类物质的基本结构单位。

单糖可根据其分子中含碳原子多少分类，最简单的单糖是三碳糖，在自然界分布广、意义大的五碳糖和六碳糖，也分别称为戊糖和己糖。

▲寡糖寡糖是由单糖缩合而成的短链结构（一般含2~6个单糖分子）。

其中二糖是寡糖中存在最为广泛的一类。

▲多糖多糖是由许多单糖分子缩合而成的长链结构，分子量都很大，在水中不能成真溶液，有的成胶体溶液，有的根本不溶于水，均无甜味，也无还原性。

多糖有旋光性，但无变旋现象。

最重要的多糖有淀粉、糖原和纤维素等。

多糖中有一些是与非糖物质结合的糖称为复合糖，如糖蛋白和糖脂。

▲同聚多糖同聚多糖也称为均一多糖，是由一种单糖缩合而成，如淀粉、糖原、纤维素、戊糖胶、木糖胶、阿拉伯糖胶、几丁质等。

▲杂聚多糖杂聚多糖也称为不均一多糖，是由不同类型的单糖缩合而成，如肝素、透明质酸和许多来源于植物中的多糖如波叶大黄多糖、当归多糖、茶叶多糖等。

▲粘多糖粘多糖也称为糖胺聚糖，是一类含氮的不均一多糖，其化学组成通常为糖醛酸及氨基己糖或其衍生物，有的还含有硫酸。

如透明质酸、肝素、硫酸软骨素等。

▲结合糖结合糖也称糖复合物或复合糖，是指糖和蛋白质、脂质等非糖物质结合的复合分子。

核酶与抗体酶

主讲
陈惠
核酶（Ribozyme) 酶（Ribozyme)
一、概述二、剪接型核酶三、剪切型核酶四、核酶的应用五、核酶技术面临的问题六、脱氧核酶（deoxyribozyme)
一、概述
1、对酶及生物催化剂的认识的发展对酶及生物催化剂的认识的发展
蛋白质类：蛋白质类：天然酶 enzyme 极端酶 extremozyme 抗体酶 abzyme 生物催化剂（Biocatalyst））生物工程酶核酸类: 核酸类 Ribozyme Deoxyribozyme 其它：其它：模拟酶
四、核酶的应用
一、在医学领域中的应用：
1. 通过识别特定位点而抑制目标基因的表达，抑制效率高，专一性强。 2. 免疫源性低，很少引起免疫反应。 3. 针对锤头核酶而言，催化结构域小，既可作为转基因表达产物，也可以直接以人工合成的寡核苷酸形式在体内转运。
二、在其他领域的应用
防治动、植物病毒侵害：马铃薯纺锤形块茎类病毒负链的多价核酶构建，马铃薯卷叶病毒复制酶基因负链的突变核酶的克隆等
5 ’ 3’
Ⅱ类内含子二级结构模式
发夹二级结构模型
剪切位点 3 ‘ 5 ‘
5个环和4个螺旋形成两个结构域剪切反应发生在底物识别序列GUC的5‘端两个内部环中的碱基及在螺旋区Ⅱ的G11和底物中的G+1都是酶发挥作用所必需的。
HDV RNA斧头结构模式
剪切部位三个碱基对的茎需要二价阳离子，需要二价阳离子，产生5‘ 产生 ‘-OH和 2’,3’-环和 ’ ’环磷酸
7位核苷酸位核苷酸
发夹（hairpin 发夹（hairpin ）结构
发夹核酶发现于三种不同植物RNA病毒，即烟草环点病毒，菊苣黄色斑点病毒型和筷子芥花叶病毒。三种发夹核酶分别是这些RNA病毒卫星RNA的负链，英文缩写分别是 sTRSV,sCYMVT,sARMV,均为单链RNA。发夹核酶结构模型发夹核酶催化机制金属离子在催化反应中起结构作用，其剪切活性比锤头结构核酶高。

第六章 核酶和抗体酶

分子酶学名词解释简答

生物化学课件第六章 酶(化学)

生物化学 6 酶化学

高级生物化学问答题

第六章 酶

核酶和抗体酶

第六章 酶学(三) 重要酶类及其活性调节

酶工程 核酶和抗体酶(6.4)--6.1

酶

生物化学第6章 酶化学

核酶和抗体酶2

分子酶学名词解释简答

生物化学第6章 酶

第四节 核酶、抗体酶、同功酶、酶工程

药学生物化学名词解释

核酶与抗体酶

第六章核酶和抗体酶

生物化学课件第六章酶(化学)

第六章酶

第六章酶学(三) 重要酶类及其活性调节

酶工程核酶和抗体酶(6.4)--6.1

生物化学第6章酶化学

生物化学第6章酶

第四节核酶、抗体酶、同功酶、酶工程