1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式* 1第七章第七章 抗体酶或催化抗体抗体酶或催化抗体抗体酶 : 20世纪 80年代以来出现的一种具有催化活性的蛋白质,是利用生物学和化学的成果在分子水平上交叉渗透研究的产物; 其本质 上是免疫球蛋白,只是在其易变区被赋予了酶的属性,因此抗体酶又称为催化抗体( Catalytic Antibody)。Pauling过渡态理论过渡态理论和预言和预言抗体若能与化学反应的过渡态抗体若能与化学反应的过渡态结合,则这样的抗体必具有催结合,则这样的抗体必具有催化性能的观点化性能的观点抗体一旦能与过渡态结合,它就具有抗体一旦能与过渡态结合,它就具有酶在温和条件
2、下高效、转移地催化化酶在温和条件下高效、转移地催化化学反应的性质,依此类推,抗体若能学反应的性质,依此类推,抗体若能与过渡态相似物结合,则它也会与化与过渡态相似物结合,则它也会与化学反应过程中的过渡态结合,这样的学反应过程中的过渡态结合,这样的抗体亦具有催化性能抗体亦具有催化性能Jencks于于 1969年提出年提出意义意义Pauling和和Jencks的理论的理论 催化抗体催化抗体难单克隆技术单克隆技术1986年,年, Lerner和和Schultz分别成功分别成功催化抗体的实现Lerner(1984) 提出:若以过渡态类似物为半抗原,则其诱发产生的抗体应该与该类似物具有互补构象;这种抗体与
3、底物结合后,就能够诱导底物进入过渡态结构,从而引起催化作用。1986 年 Lerner研究组在 Science上发表了抗体酶研究的实验结果,标志着抗体酶的研究进入了一个新阶段。催化抗体自催化抗体自 1986年诞生之日起,就一直年诞生之日起,就一直是科学界高度关注的对象,催化抗体的研究是科学界高度关注的对象,催化抗体的研究是当今科学前沿的多学科交汇点之一是当今科学前沿的多学科交汇点之一研究的范围不断拓宽,研究成果层出不研究的范围不断拓宽,研究成果层出不穷,采用的技术日益先进穷,采用的技术日益先进突破了传统的胶束、大分子、配位化合物突破了传统的胶束、大分子、配位化合物等模拟酶研究的框框,开创了催化
4、剂研究和制等模拟酶研究的框框,开创了催化剂研究和制备的崭新领域备的崭新领域在催化化学、反应动力学、医学、制药学在催化化学、反应动力学、医学、制药学等诸多领域的无可限量的应用前景等诸多领域的无可限量的应用前景催化抗体的定义抗体酶或催化抗体通过一系列化学与生物通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有技术方法制备出的具有催化活性的抗体催化活性的抗体该抗体除了具有相应免疫该抗体除了具有相应免疫学性质外,还具有类似于学性质外,还具有类似于酶能催化某些反应的特性酶能催化某些反应的特性催化抗体与酶的共同点催化抗体与酶的共同点抗体与酶都是蛋白质分子抗体与酶都是蛋白质分子酶与底物的结合及抗体酶与底物的结合及抗体
5、与抗原的结合都是高度与抗原的结合都是高度专一性专一性能高选择性地与能高选择性地与靶分子结合靶分子结合催化抗体与酶的不同点催化抗体与酶的不同点酶与高能态的过渡态分子酶与高能态的过渡态分子相结合相结合抗体则与抗原抗体则与抗原(基态分子)相结合(基态分子)相结合大大降低化学反应的活化能,高大大降低化学反应的活化能,高选择性、高效率地催化化学反应,使选择性、高效率地催化化学反应,使之能在温和条件下得以实现之能在温和条件下得以实现抗体特异性地结合抗抗体特异性地结合抗原并帮助巨噬细胞摄入且原并帮助巨噬细胞摄入且摧毁抗原摧毁抗原半抗原与催化性抗体半抗原: 是一类小分子化合物,本身不能诱导免疫应答,只有当共价结合到具有免疫性的蛋白质后,注射动物才能诱导出与半抗原特异性结合的抗体。如果半抗原是酶的过度态结构类似物,则有可能获得具有催化活性的抗体,也就是抗体酶。实 例: 以一羧基酯和酰胺的水解为例,根据反应机理,其过渡态应该为一个四面体结构,以具有四面体结构的高能中间类似物作为半抗原,均能获得预期的抗体酶;该抗体酶与过渡态类似物具有完全互补的立体结构。