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第30页，共62页，星期日，2025年，2月5日1、水解酶的模拟早期人们发现环糊精的氧负离子可与羧酸酯反应，随后又发现环糊精上的羟基能被包合于环糊精空腔中的酯乙酰化。因而单独的CD分子被用来模拟水解酶，它可以使乙酸间硝基苯酚酯的水解速度提高100倍。第31页，共62页，星期日，2025年，2月5日第32页，共62页，星期日，2025年，2月5日2、核酸酶的模拟核糖核酸酶催化ＲＮＡ中磷酸二酯键的水解断裂，其活性中心是由12位的组氨酸、41位的组氨酸、41为的赖氨酸和119为的另一组氨酸组成。第33页，共62页，星期日，2025年，2月5日3、转氨酶的模拟磷酸吡哆醛及磷酸吡哆胺是转氨酶的辅酶。将磷酸吡哆胺连在β-环糊精的分子上，形成的模拟酶其催化的转氨反应比磷酸吡哆胺单独存在时快约200倍。第34页，共62页，星期日，2025年，2月5日4、其他近年来，人们利用环糊精这一理想的化合物构建了大量的人工模拟酶。第35页，共62页，星期日，2025年，2月5日二、大环聚酶及其模拟酶大环聚酶按照结构分为冠酶：杂原子的单环化合物；穴醚：杂原子的双环化合物；球醚：杂原子的球状大环醚。冠醚分子呈球形，内有空穴，氧原子朝向空穴的内部，而亚甲基朝向空穴的外部。这类化合物具有和金属离子、铵离子及有机伯胺离子形成稳定配合物的独特性质。第36页，共62页，星期日，2025年，2月5日1、水解酶的模拟Matsui设计合成了含冠醚环和以巯基为主体的三种分子，分子中冠醚环为结合部位，含醚侧臂或亚甲基为立体识别部位，侧臂末端为催化部位。第37页，共62页，星期日，2025年，2月5日2、肽合成酶的模拟生物体内，肽合成的第一步是氨基酸tRNA连接酶（或氨基酸活化酶）催化，然后再由转肽酶催化肽链合成。Sasaki合成了冠醚化合物模拟肽合成酶。第38页，共62页，星期日，2025年，2月5日三、膜体系及其模拟酶环糊精和冠醚都是单一的大分子，它们利用其自身的分子特点形成一个极性或者疏水的空腔可以对底物进行结合，而膜体系则是多个分子共同构成对底物有结合作用的空穴。第39页，共62页，星期日，2025年，2月5日胶束由表面活性物质组成，其分子通常包含亲油基和亲水基两部分。亲油基是含有8个碳原子以上的碳链，亲水基是带电基团或极性基团。第40页，共62页，星期日，2025年，2月5日模拟水解酶的胶束酶模型中引入了组氨酸的咪唑基。金属胶束酶模拟也是研究热点。金属胶束是指带有疏水键的金属配合物与其他表面活性剂共同形成的胶束体系。泡囊也是膜体系模拟酶的一种类型，由天然或合成的磷脂构成，也可由人工合成的表面活性剂组成囊状微球体。第41页，共62页，星期日，2025年，2月5日四、聚合物及其模拟酶1、功能聚合物某些聚合物由于结构的特殊性，其内部可形成对底物有利的微环境，多分枝聚亚乙基亚胺的分子有多个支链，具支链在立体空间相互交错，可以在局部形成多个疏水微环境而作为底物的结合位点。第42页，共62页，星期日，2025年，2月5日2、杯芳烃杯芳烃由苯酚及其衍生物与甲醛缩合而成，分子上缘由苯环的对位取代基组成，下缘紧密排列着酚羟基，中间是苯环构成的富含π电子的疏水空腔，其上缘亲油，下缘亲水，所以可以和中性分子和极性离子等多种物质结合。第43页，共62页，星期日，2025年，2月5日五、金属卟啉及其模拟酶金属卟啉可以模拟以金属为辅酶或辅因子的天然酶。卟啉是含有4个吡咯分子的大环聚合物，其主要骨架是卟吩。第44页，共62页，星期日，2025年，2月5日第1页，共62页，星期日，2025年，2月5日第一节核酶核酶指一类具有催化功能的核酸。核酶的发现打破了酶是蛋白质的传统概念早期发现的核酶都是RNA酶。1981年美国罗拉多大学Cech等发现四膜虫rRNA中I型内含子具有自我剪接功能，1983年Atlman等发现单独RNA可催化tRNA前体为成熟tRNA，具有RNaseP活性。核酶的发现获得1989年诺贝尔奖。第2页，共62页，星期日，2025年，2月5日已发现RNA核酶有几十种，其中的植物病毒、拟病毒、卫星RNA均以RNA为模板，以滚动的方式复制RNA，自我切割是其RNA生命周期不可缺少的一环。第3页，共62页，星期日，2025年，2月5日一、核酶的结构及催化机理1、剪切型核酶的结构及催化机理（1）锤头状酶典型二级结构：催化部分底物部分第4页，共62页，星期日，2025年，2月5日循环剪切过程：底物和核酶结合，剪切反应发生，产物释放，核酶进入下一次催化过程。第5页，共62页，星期日，2025年