酶工程第八节抗体酶.ppt

（二）、有很多世界知名的实验室提出了许多不同的方案，期望将抗体酶技术应用于医药制造方面。其中之一就是利用抗体酶的水解产物来激活一些药物前体,通过瞄准肿瘤细胞活性，药物前体就能直接作用于肿瘤细胞，并且转化成细胞毒素的化合物。第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日

（三）、一个在医学方面的应用是利用抗体酶来特异性的水解可卡因。目前美国的哥伦比亚大学正致力于这方面的研究，希望可以找到解决过量吸食毒品的方案。用可卡因磷酸单酯过渡态类似物为抗原制备的抗体酶能催化可卡因中苯甲酰基团的水解，其水解产物芽子碱甲酯和苯甲酸不具有可卡因的刺激作用，这为治疗可卡因依赖性的患者提供了可能。第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日问题的提出：

抗体是目前已知的最大多样性体系，机体的免疫系统可以产生108-1010个不同的抗体分子，抗体分子的多样性及其高度精确识别性使其能结合几乎任何天然的或合成的分子。能否利用抗体的这一特性将抗体开发成象酶那样的催化剂呢？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发现具有酶催化性质的抗体研究报告。第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日第八节抗体酶Abzyme一概述二机制三制备四应用第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日1946年,诺贝尔奖二次得主美国化学家LinusPauling提出酶催化反应的过渡态理论：酶催化化学反应的机制在于：酶能与高能、短寿命的过渡态（激发态）相结合，在这个处于反应底物和产物之间的过渡态构型中，某些键断裂而另一些键形成，从而大大降低了化学反应的活化能。一、抗体酶的发现与研究思路?酶的催化机理是降低活化能第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日?能与过渡态结合的抗体也具有酶的性质根据Pauling理论，WilliamJencks于1969年预言：若能找到对应某反应过渡态的抗体，将其加入该反应体系中，就可观测到这个抗体对该反应的催化效应。也即：抗体若能与某化学反应的过渡态结合，则这样的抗体必也能像酶一样，使其活化能降低，从而帮助大量反应物分子跨越能障，达到加速反应的目的。这就意味着，抗体一旦能与过渡态相结合，它就具有酶的性质，即在温和条件下高效专属地催化学反应。LinusCarlPauling第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日?寻找过渡态类似物作为半抗原产生的抗体可能具有酶活性由于ES?过渡态中间物的半衰期很短，实践中很难获得反应的过渡态，若设计和制备稳定的过渡态类似物（能够模拟一个酶催化反应过渡态的结构的稳定物质，它能与相应的酶紧密结合而成为该酶的竞争性抑制剂），以此替代反应的过渡态作为半抗原，诱导与其互补构像的抗体，这样产生的抗体就能识别反应过程的真正过渡态，该抗体即有酶催化反应的基本特征，可能成为一种具有酶活性的抗体。第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日?如愿以偿在1986年，加利福尼亚实验室的Lerner和Schultz同时报道了成功制备具有催化能力的单克隆抗体---催化抗体，证实了抗体和酶一样，能专一催化化学反应的事实。此后，抗体酶才从理论变为了现实。目前，抗体酶的研究方向是如何提高酶的效率以及免疫学中的应用。PeterSchultz第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日Aquestion:

抗体酶是酶还是抗体？第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日二、抗体酶的结构与机制?什么是酶(enzyme)？酶——活细胞产生，起生物化学反应催化剂作用的蛋白质。?什么是抗体（antibody，Ab）？抗体——是B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞所产