下载文档原格式
抗体酶的催化反应及应用前景摘要：抗体酶又叫催化抗体，兼具抗体的高度选择性和酶的高效性，可人为生产适应各种用途的，特别是自然界不存在的高效催化剂。
本文主要讲解了抗体酶催化反应的催化特征、催化反应类型及其应用前景。
1.抗体酶的概述抗体酶又叫催化抗体，兼具抗体的高度选择性和酶的高效性，可人为生产适应各种用途的，特别是自然界不存在的高效催化剂。
2.抗体酶的催化反应2.1.抗体酶的催化特征与天然酶的催化特性相比，抗体酶有自己的一些特点。
2.1.1能催化一些天然酶不能催化的反应抗体酶的多样性决定了抗体酶的催化反应类型多样性；催化抗体的构建，表明可通过免疫学技术，为人工酶的设计和制备开辟一条新的、实用化的途径。
这种利用抗原-抗体识别功能，把催化活性引入免疫球蛋白结合位点的技术，或许可能发展成为构建某种具有定向特异性和催化活性的生物催化剂的一般方法。
2.1.2有更强的专一性和稳定性抗体酶作为一种具酶和抗体双重功能的新型大分子用作分子识别元件，具有优于酶和抗体的突出特点。
因为配体底物与抗体酶的活性部位结合后，会立即发生催化反应，释放产物，所以每一次分子反应之后，抗体的分子识别位点都可以再生，这就使催化抗体能够作为一种可以连续反复使用的可逆性分子。
2.1.3催化作用机制不同酶催化机制是“锁钥学说”（Lock and Key）及“诱导契合学说”（Induced-Fit）；而抗体酶的催化剂至目前还没有完全搞清楚。
Janda曾提出“识别开关”或“诱饵开关”（Bait and Switch）机制，即抗体将底物“钓进”抗体结合部位，然后使其与抗体结合，打开底物转化为反应过渡态的“开关”，导致共价键断裂，形成产物，还有待研究。
2.2抗体酶的催化反应类型迄今为止，获得的抗体酶已能成功地催化五种类型以上的酶促反应和几十种类型的化学反应。
下面是一些比较常见的抗体酶的催化反应。
2.2.1氨基转移酶生物体内蛋白质的合成是一个非常复杂过程。
酶催化机制研究及其在化学合成中的应用探索酶是一类在生物体内参与化学反应的蛋白质，其具有高度选择性和催化活性，可以加速化学反应速率。
酶催化机制研究是一门重要的科研领域，对于理解生物体内各种代谢过程以及开发高效的化学合成方法具有重要意义。
本文将探索酶催化机制的研究进展，并探讨其在化学合成中的应用潜力。
酶催化机制的研究旨在了解酶是如何选择性地催化特定的化学反应的。
酶通过结合底物并形成酶-底物复合物，使底物发生特定的转化。
在酶催化过程中，酶分子与底物的结合能力、活性位点的催化剂和底物的空间构型等因素起到关键作用。
酶催化机制的研究方法多种多样，其中 X射线晶体学和核磁共振技术是两种常用的手段，可以揭示酶和底物之间的结构关系。
通过分析酶的活性位点结构和催化机制，可以了解酶是如何促进底物的转化的。
例如，林格曼酶是一种重要的酶类，其催化机制的研究揭示了镍离子是如何在催化过程中发挥关键作用的。
随着酶催化机制的深入研究，科学家们开始探索将酶催化机制应用于化学合成中。
酶催化在化学合成中的应用可以提高反应效率、选择性和环境友好性。
酶可以在温和条件下催化复杂的化学反应，并避免产生不必要的副反应。
其中一种应用就是利用酶催化合成手性化合物。
手性化合物具有重要的生物活性和药理活性，合成手性化合物通常需要高效的手性诱导剂和高催化活性的催化剂。
酶通过其高度立体选择性和催化活性，可以实现对手性化合物的高效合成。
例如，尔曼酯酶是一种被广泛应用于手性合成中的酶类，其具有高度立体选择性和催化活性，可以催化手性醇和手性酸的酯化反应，合成对映体纯的酯化产物。
此外，酶催化机制的研究还可以为生物能源的合成提供新的途径。
利用酶催化的高度选择性和高效催化活性，可以实现对可再生资源的高效转化。
例如，利用酶催化木质纤维素的水解和糖化反应，可以生产生物乙醇和其他高附加值化合物。
这种可再生能源的生产方法具有较低的能耗和环境友好性，对于缓解能源短缺和减少碳排放具有重要意义。
抗体酶综述陈璇【摘要】抗体酶是一类以过渡态类似物，为半抗原，可诱导免疫系统产生具有类似天然酶催化活性的免疫球蛋白。
抗体酶既具有抗体的高效选择性，又能像酶那样高效催化化学反应，开创了催化剂研究的崭新领域。
本文从抗体酶的发展历史、作用原理、制备、应用及研究展望多个角度进行综述。
【关键词】抗体酶；发现史；作用原理；制备；现状及应用前景抗体酶抗体酶(abzyme)，又称催化抗体(cat·alytic antibody)，是指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，它除了具有相应免疫学性质，还类似于酶，能催化某种活性反应。
抗体与酶相似，它们都是蛋白质分子．酶与底物的结合及抗体与抗原的结合都是高度专一性的，但这两种结合的基本区别在于酶与高能态的过渡态分子相结合，而抗体则与抗原(基态分子)相结合。
抗体与天然酶相比，最大的优点在于抗体的种类是巨大的，免疫系统可以拥有10 种抗原特异性不同的抗体分子。
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。
抗体酶的发现早在l948年，美国斯坦福大学荣誉退休化学教授l』_波林(LinusPaulin'f)就提出过渡态理论(transition state theory) [2]。
这一理论认为，酶之所以具有催化能力，是因为它与反应分子(底物)的牢固结合的方式，有利于反应中的过渡态(transition state)的结构。
而这种结构会迅速重新排列成该反应的产物。
任何有利于过渡态，而不是其它可能的结构的因素，都能加快化学反应速度。
1 969年，布兰戴斯大学生物化学家w ·詹克斯(w ·Jenks)进一步发展了这一理论。
他和几位美国科学家认为，如果波林的观点是正确的话，那么利用某一反应过渡态的模拟物作为免疫原，则会得到催化该反应的抗体。
这种抗体能特异地识别化学反应的过渡态，并利用其结合能降低反应的活化能。
抗体酶在临床上的应用研究抗体酶在临床上的应用研究已经成为近年来医学领域的热点话题。
抗体酶作为一种先进的生物技术手段，在医疗领域中具有广泛的应用前景。
本文将从抗体酶的定义、原理、临床应用等方面展开探讨，以期为读者提供全面了解抗体酶在临床上应用研究的信息。
抗体酶的概念首次出现在20世纪70年代，是将抗体与酶相结合而形成的复合物。
抗体是机体免疫系统的重要组成部分，可以识别并结合特定的抗原，从而发挥免疫作用。
而酶则是一种具有催化作用的蛋白质，可以加速化学反应的进行。
将抗体与酶结合后，形成的抗体酶具有抗体的特异性和酶的催化活性，具有更广泛的应用前景。
抗体酶的原理主要是利用抗体的特异性结合性质，使其能够精准结合到目标生物分子上，然后利用酶的催化作用对目标生物分子进行特异性的降解或转化。
这种双重功能的组合使得抗体酶在医学领域中具有广泛的应用价值。
在临床上，抗体酶可以用于诊断、治疗以及疾病监测等多个方面。
在诊断方面，抗体酶可以作为诊断试剂用于检测特定疾病或病原体。
例如，酶联免疫吸附试验（ELISA）就是一种常用的抗体酶诊断方法，它可以检测血清中的抗体或抗原，用于诊断各种传染病、自身免疫性疾病等。
抗体酶还可以应用于流式细胞术、免疫组织化学等诊断技术中，为临床诊断提供更为准确和快速的手段。
在治疗方面，抗体酶也发挥着重要作用。
目前，抗体酶疗法已经成为肿瘤治疗的重要手段之一。
将酶与抗肿瘤特异性抗体结合后，可以实现对肿瘤细胞的靶向治疗，提高治疗的有效性，减少对正常细胞的毒副作用。
同时，抗体酶还可以用于抗体依赖性细胞毒性（ADCC）及细胞毒性T细胞（CDCC）等免疫细胞的激活，进一步增强对肿瘤细胞的杀伤作用。
除此之外，抗体酶还可以用于疾病监测、药物评价、分子影像学等领域。
通过结合具有特异性的抗体和高效的酶活性，可以实现对疾病相关分子的快速检测和定量分析，为疾病早期诊断和治疗监测提供重要参考依据。
此外，在新药研发和评价中，抗体酶也可以用于筛选特异性受体结合配体，并对药物的药代动力学等进行评估，为药物研究与开发提供重要支持。
抗体酶简介及研究进展作者：汪诚斌来源：《科技资讯》2012年第08期免疫是人类和脊椎动物最重要的防御机制,它是在生物进化过程中逐步发展并完善起来的。
免疫系统能在分子水平上识别“自我”和“非我”,进而破坏“非我”的分子。
由此既能保护自身的组织免受免疫系统的侵犯,又能消灭外来的物质。
免疫系统就是以这种方式消灭病毒、细菌等病原以及对生物体造成威胁的大分子。
在免疫系统中,免疫球蛋白起着关键性的作用。
免疫球蛋白或称抗体,是一类可溶性的血清糖蛋白,是血清中最丰富的蛋白质之一。
抗体具有两个特点:一是高度的特异性,而是巨大的多样性。
特异性是指抗体一般只能与引起免疫反应的抗原进行专一反应。
多样性是指抗体可以和大量的抗原(人工和合成)进行反应。
新陈代谢是生命活动的基础,是生命活动最重要的基本特征。
而在生物体中进行的各类物质代谢和能量代谢,都是需要酶的参与。
生物的生长、发育、生殖、神经活动、运动等都是和酶紧密相关的。
可以说,缺少了酶,生命活动就无法进行。
人类对于酶的认识,最早起源于生活和生产实践。
近十几年来,生物化学和分子生物学的研究有了很大的进展,因此酶学研究也是硕果累累。
酶工程已成为当代生物工程的重要支柱。
酶作为生物催化剂和普通的化学催化剂相比,有着共同性。
酶和其他催化剂都能显著加快反应达到平衡的时间,大大地提高了反应速率,但却不能改变化学平衡常数。
酶和其他催化剂在反应前后,其自身的化学性质不改变。
显然,酶作为细胞产生的生物催化剂,还有着独特之处。
首先,酶容易失活。
凡能使生物大分子变性的因素,如高温、强碱、强酸、重金属盐等都能使酶失活。
因此酶的作用条件是常温,常压和接近中性的酸碱条件。
其次,酶还具有很高的催化效率。
重要的是酶具有高度的专一性。
如上所述,酶系统和免疫系统在生物体中占据着重要的位置。
酶的化学本质除了具有催化活性的RNA外几乎都是蛋白质。
类似的是,抗体的本质也是蛋白质。
这不禁让我们突发灵感。
每种免疫球蛋白的的L链都含有可变区或V区和恒定区或C区。
综述：抗体酶的研究及其应用进展【摘要】抗体酶又称催化性抗体,是一种具有催化功能的抗体分子,在其可变区赋予了酶的属性，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。
它可促进许多用普通化学方法很难完成,或者天然酶尚未能催化的新奇转变，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值.。
文章综合介绍了抗体酶研究的历史过程、催化的反应类型、制备方法、涉及的领域及应用前景。
【关键词】抗体酶催化性质制备应用进展引言自从1986年Schultz和Lerner首次证实由过渡态类似物为半抗原,通过杂交瘤技术产生的抗体具有类似酶的催化活性以来,抗体酶一直是科学界的“宠儿”。
短短十几年,抗体酶已显示出在许多领域的潜在应用价值,包括许多困难和能量不利的有机合成反应,前药设计,临床治疗,材料科学等多个方面。
抗体酶和天然酶在功能上有许多相似之处,如催化效率高,具有专一性、区域和立体选择性,可进行化学修饰和具有辅助因子等,并且在饱和动力学与竞争性抑制方面也极其相似。
抗体酶这种兼具抗体和酶的性质的崭新物质，它集生物学、免疫学、化学于一身，它的发现打破了只有天然酶才有的分子识别和加速催化反应的传统观念,为酶工程学开创了新的领域，同时也为验证天然酶的催化机制,进行酶的人工摸拟,以及研究天然酶催化作用的起源提供了很好的帮助。
抗体酶的应用前景是十分广阔又充满希望的。
一、抗体酶研究的历史过程1946年，LinusPauling阐明了酶的催化实质，同时指出稳定的反应过渡态类似物可以竞争性抑制酶活性的实质。
酶之所以具有催化活力是因为其和反应的过渡态(底物激活)发生特异性结合，形成酶一底物复合物，大大降低了反应的活化能，从而加速了反应速率。
酶产生的生物局限性是酶催化高效性无法普遍化的局限因素，突破限制就能人为地控制酶的产生。
高等动物的免疫系统为我们提供了方便。
1969年，Jencks提供免疫诱导产生抗底物基态的抗体，该抗体具有类似酶的催化活性，这个抗体酶设想的提出，使得任何一个化学反应构造一个专一性催化酶成为可能。
酶催化过程的研究进展与应用展望酶催化是当今生命科学中备受瞩目的领域之一。
酶可以在体内促进代谢、合成、降解等生物化学反应，是维持生命正常运转所必不可少的分子。
然而，酶的催化机理一直以来都是一个难以解决的问题。
随着技术的提高，酶催化过程的研究也在不断深入，展现出广泛的应用前景。
酶催化的研究历程随着分子生物学的发展，人们对于酶催化机理的认识也越来越深入。
20世纪初，荷兰化学家齐格蒙德在其研究中发现了酶对于化学反应速率的加速作用，并且假设酶可以在反应物分子之间进行“拼装”和“拆卸”操作。
随后在20世纪50年代，林纳斯·鲍林和黛安·斯蒂恩茨等科学家们提出了蛋白质的立体结构对其催化功能的影响假说，进一步推动了酶催化机制的研究。
近年来，随着高分辨率技术的兴起，人们对于酶催化机理的认识也变得更加清晰。
例如，科学家们利用X射线晶体学技术，成功解析了一系列酶与受体结合状态下的三维空间结构，揭示了酶催化过程中的新颖机理。
同时，进一步的定量动力学研究展示了生物催化反应中，酶分子大小和形状对其效率的影响。
酶催化的应用前景由于酶催化反应可以在细胞内外发挥作用，其应用领域非常广泛。
在工业生产中，酶催化反应可以替代某些传统的化学合成方法，制取特殊化合物、抗生素和其他生物活性物质。
此外，在医药领域，酶的催化作用也成为了很多药物的设计原则。
例如，在制备抗癌药物方面，酶的选择性和高效性可以有效提高原料利用率、减少毒副作用，并保证反应产物的纯度和安全性。
在食品工业中，酶催化也广泛应用。
例如，在啤酒酿造中，科学家们将木质素酶引入生产中，使得麦芽中的蛋白质和多糖得到了更好的分解，从而生产出更加口感柔和的啤酒。
而在食品加工和保鲜领域，酶的应用同样得到了广泛的推广和应用，如制作果酱、果汁等。
此外，酶催化技术在环境保护、能源开发等方面的应用也日益成为了研究热点。
例如，利用酶催化反应可以高效、低成本地分解污染物和废弃物，使其变得环境友好，并为再利用提供了可能。
中山大学研究生学刊（自然科学、医学版）第34卷第3期JOUＲNAL OF THE GＲADUATES VOL.34ɴ32013SUN YAT-SEN UNIVEＲSITY（NATUＲAL SCIENCES、MEDICINE）2013综述《抗体酶的研究进展》*陆诗淼（1．中山大学中山医学院免疫学专业）【内容提要】抗体酶又称催化性抗体，是具有催化活性的免疫球蛋白，在其可变区赋予了酶的属性，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，它可促进许多用普通化学方法很难完成，或者天然酶尚未能催化的新奇转变，特别是自然界不存在的高效催化剂，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值。
文章综合介绍了抗体酶研究的历史过程、催化抗体的结构、性质、催化的反应类型原理、制备、应用及研究的最新进展。
【关键词】催化抗体；抗体酶；酶学特征；应用进展抗体酶是具有催化性质的抗体。
从1883年Payen和Personz发现第一个酶以来，自从1986年Schultz和Lerner首次证实由过渡态类似物为半抗原，通过杂交瘤技术产生的抗体具有类似酶的催化活性以来，直至20世纪80年代初期，整整一个半世纪，发现的酶已经超过了4000种。
1986年，Schultz和Lerner同时在美国《Science》周刊上发表了他们各自独立领导的研究组对抗体酶的研究报告，并将之命名为Abzyme。
Abzyme本质为免疫球蛋白（Ig），只是在易变区被赋予了酶的属性，故又被称为催化抗体（Catalytic antibody）。
抗体有极高的亲和力，解离常数在10－4 10－14mol/L，这与酶相似，但无催化活力。
酶的催化机制在于它能结合底物产生过渡态，降低能垒，改变化学反应的速度。
抗体酶显示出在许多领域的潜在应用价值，包括许多困难和能量不利的有机合成反应，前药设计，临床治疗，材料科学等多个方面。
抗体酶这种兼具抗体和酶的性质的崭新物质，它集生物学、免疫学、化学于一身，它的发现打破了只有天然酶才有的分子识别和加速催化反应的传统观念，为酶工程学开创了新的领域，同时也为验证天然酶的催化机制，进行酶的人工摸拟，以及研究天然酶催化作用的起源提供了很好的帮助。
1 引言抗体酶或催化抗体是一种新型人工酶制剂，它是依据对酶分子催化反应机制的理解，结合免疫球蛋白的分子识别特性，应用免疫学、细胞生物学、化学和分子生物学等技术制备的具有高度底物专一性及特殊催化活力的新型催化抗体。
抗体酶的多样性、特异性和稳定性，已形成了生物界中一个崭新的超分子体系，它把免疫学、酶学理论的发展和抗体在医药及工业等领域的应用推向一个新水平。
近年来，对抗体酶的制备、催化反应特性及分子结构等已进行了一些研究，下面介绍抗体酶的基本性质和研究进展。
2.抗体酶的催化原理抗体酶(abzyme),又称催化抗体（catalytic antibody）, 是具有催化活性的免疫球蛋白。
它是生物体受抗原诱导产生的具有催化能力的抗体,其在结构上与抗原高度互补并能与之特异结合。
过设计化学反应过渡态或中间体类似物作为半抗原, 诱导机体产生抗体,产生的抗体能特异性地识别过渡态分子,降低反应的活化能,达到催化反应的目的。
抗体酶的基本结构及性质抗体酶和所有的抗体一样,都是由两条轻链和两条重链构成,抗原与轻链和重链的可变区特异性结合, 因此可变区的氨基酸的排列顺序决定了抗体分子的特异性, 其本质是一类具有催化活性的免疫球蛋白,可变区赋予其酶的属性,所以也称为催化抗体。
抗体酶可催化趋向性反应及非趋向性反应, 后者可能分为两种情况:一是在放热分解反应中控制反应构象,使多产物反应转变为单产物生成为主的反应; 另一种情况是降低反应中过渡态能障。
但抗体酶缺少天然酶的韧性或扭曲性,没有天然酶所具有的底物去稳作用, 而可能只起稳定过渡态的作用。
抗体和酶都是蛋白质。
酶的种类有限，仅有几千种；抗体酶可变区约由110个氨基酸组成，至少可产生1亿个不同抗体，它是抗体多样性的基础；抗体酶能选择性的与靶分子结合，可变区的氨基酸排列顺序决定了抗体分子的特异性，赋予其酶的属性；使酶的范围大大扩展，为酶工程开创了新的领域。
特性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。
1科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 高 新 技 术免疫是人类和脊椎动物最重要的防御机制,它是在生物进化过程中逐步发展并完善起来的。
免疫系统能在分子水平上识别“自我”和“非我”,进而破坏“非我”的分子。
由此既能保护自身的组织免受免疫系统的侵犯,又能消灭外来的物质。
免疫系统就是以这种方式消灭病毒、细菌等病原以及对生物体造成威胁的大分子。
在免疫系统中,免疫球蛋白起着关键性的作用。
免疫球蛋白或称抗体,是一类可溶性的血清糖蛋白,是血清中最丰富的蛋白质之一。
抗体具有两个特点:一是高度的特异性,而是巨大的多样性。
特异性是指抗体一般只能与引起免疫反应的抗原进行专一反应。
多样性是指抗体可以和大量的抗原(人工和合成)进行反应。
新陈代谢是生命活动的基础,是生命活动最重要的基本特征。
而在生物体中进行的各类物质代谢和能量代谢,都是需要酶的参与。
生物的生长、发育、生殖、神经活动、运动等都是和酶紧密相关的。
可以说,缺少了酶,生命活动就无法进行。
人类对于酶的认识,最早起源于生活和生产实践。
近十几年来,生物化学和分子生物学的研究有了很大的进展,因此酶学研究也是硕果累累。
酶工程已成为当代生物工程的重要支柱。
酶作为生物催化剂和普通的化学催化剂相比,有着共同性。
酶和其他催化剂都能显著加快反应达到平衡的时间,大大地提高了反应速率,但却不能改变化学平衡常数。
酶和其他催化剂在反应前后,其自身的化学性质不改变。
显然,酶作为细胞产生的生物催化剂,还有着独特之处。
首先,酶容易失活。
凡能使生物大分子变性的因素,如高温、强碱、强酸、重金属盐等都能使酶失活。
因此酶的作用条件是常温,常压和接近中性的酸碱条件。
其次,酶还具有很高的催化效率。
重要的是酶具有高度的专一性。
如上所述,酶系统和免疫系统在生物体中占据着重要的位置。
酶的化学本质除了具有催化活性的R N A 外几乎都是蛋白质。
类似的是,抗体的本质也是蛋白质。
《蛋白质与酶工程》课程论文抗体酶的催化原理、技术方法、研究进展及应用的研究姓名：闫雨专业：生物科学学号：20104083040日期：2013年5月摘要：催化抗体也叫抗体酶，是具有催化活性的免疫球蛋白.由于它兼具抗体的高度选择性和酶的高效催化性，因而催化抗体制备技术的开发预示着可以人为生产适应各种用途的，特别是自然界不存在的高效催化剂，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值.综述了催化抗体研究的最新进展，讨论了该领域目前存在的问题，提出了解决这些问题的可能办法。
关键词：抗体酶；催化原理;技术方法;研究进展;应用绪论——抗体酶抗体酶(abzyme)，又称催化抗体(cat·alytic antibody)，是指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，它除了具有相应免疫学性质，还类似于酶，能催化某种活性反应。
抗体与酶相似，它们都是蛋白质分子．酶与底物的结合及抗体与抗原的结合都是高度专一性的，但这两种结合的基本区别在于酶与高能态的过渡态分子相结合，而抗体则与抗原(基态分子)相结合。
抗体与天然酶相比，最大的优点在于抗体的种类是巨大的，免疫系统可以拥有10 种抗原特异性不同的抗体分子。
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。
1抗体酶1.1抗体酶的发现早在l948年，美国斯坦福大学荣誉退休化学教授[l]_波林(LinusPaulin'f)就提出过渡态理论(transition state theory) [2]。
这一理论认为，酶之所以具有催化能力，是因为它与反应分子(底物)的牢固结合的方式，有利于反应中的过渡态(transition state)的结构。
而这种结构会迅速重新排列成该反应的产物。
任何有利于过渡态，而不是其它可能的结构的因素，都能加快化学反应速度。
1 969年，布兰戴斯大学生物化学家w ·詹克斯(w ·Jenks)进一步发展了这一理论。
他和几位美国科学家认为，如果波林的观点是正确的话，那么利用某一反应过渡态的模拟物作为免疫原，则会得到催化该反应的抗体。
这种抗体能特异地识别化学反应的过渡态，并利用其结合能降低反应的活化能。
那么，适当的抗体也就能够以一种方式与真正的酶反应物结合．成为“酶家族”中新成员，去催化正常情况下由酶来完成的化学反应。
1986年以后，抗体酶研究进入一个新的阶段。
这一年的12月，R．A．Lerner和P．GSChutz两个小组同时在《科学》(Science)杂志上报道，他们已成功地得到了具有酶活性的抗体酶。
SChutz等人认为对硝基苯酚磷酸胆碱酯（PNPPC）作为相应羧酸二酯水解反应的过渡态类似物，推测用这个类似物作为半抗原诱导产生的单克隆抗体可能对羧酸二酯的水解反应有催化活性。
通过对单克隆抗体的筛选，找到了一株MOPC167单抗，后来又找到一株抗体酶T15,经证明该催化反应的动力学行为满足米氏方程。
[3] Lerner等人，从金属肽酶的研究成果中得到启发，合成了一个含有吡啶甲酸的膦酸酯类似物为半抗原诱导产生一个单抗6D4，用来催化不含吡啶甲酸的相应羧酸酯化合物的水解反应，使反应加速近1000倍，并表现出底物专一性和对介质pH的依赖性等。
[4]1.2抗体酶的基本结构及性质抗体酶主要来自IgG抗体分子[5]。
对抗体结构分析表明．IgG分子s是由两条相同的重链及两条相同的轻链靠二硫键连接而成。
木瓜蛋白酶作用抗体后，产生三个片断，其中相同的二个片断为抗原结合片断(Fab)；在抗原结合片断中与抗原结合的部位，是“高度可变区”(Fv)，该部位广泛的结构及顺序变化决定了抗体对外来物质的识别特性，其中电荷互补及立体互补是其分子识别的主要特征。
2抗体酶催化原理抗体酶能催化酯水解反应，Oxy—Cope重排反应，还原反应，环氧化及氧化物开环反应，Diels —Alder反应，Claisen重排反应。
[6] 而在抗体催化的反应中，研究最广泛的是酯水解反应，所以在这里只介绍一下酯水解反应的原理。
酯水解反应的过渡态是带负电荷的四面体结构。
以MOPCI67催化碳酸脂水解为例说明。
首先通过化学合成过渡态磷酸脂的类似物——硝基苯磷酰胆碱脂，利用过渡态类似物作为半抗原，并将其与牛血清蛋白偶合，制成抗原注入动物体内，动物体的血液中就会产生可以和过渡态碳酸脂特异性结合的抗体MOPCl67，然后采用单克隆技术分离纯化出MOPCI67。
在抗体催化碳酸脂反应中，MOPCI67和过渡态碳酸脂结合后，提高了反应物过渡态的稳定性，降低了反应的活化能，从而加速了水解反应的进程。
该反应的产物生成速度常数l(c 达到了(o．40±0．04)/min，米氏常数Km为208±431mol ／L。
)3抗体酶技术方法抗体酶与其催化的活性化合物之间具有结构互补的性质，即酶分子与“反应过渡态”化合物互补，从分子识别角度来看，这种互补关系类似于抗体抗原间的互补作用。
抗体酶最初的产生手段是按以下步骤进行的：首先合成稳定的反应过渡态类似物，将此化合物做为半抗原与载体蛋白相连，免疫动物制备单克隆抗体，由它诱导产生的抗体，可以按预定方向取得催化活性。
该方法中最重要的是半抗原的分子设计和合成。
近年来，抗体酶的产生途径又有新的进展。
主要有以下途径和方法：3.1直接引入天然或合成的催化基团[7] ①化学诱变法一将合成的或天然的具有催化活性的基团通过化学修饰法引入分子中；②蛋白质工程技术一通过蛋白质工程技术使抗体结合部位的氨基酸残基产生定向改变，既可以直接产生酶活性。
也可以对初步具有酶活性的抗体进行进一步改造，构建高活性体。
3.2基因工程技术由免疫学可知．对独特的分子抗原，动物可有5～10000个不同的B细胞产生抗体，而通过细胞融合产生的单克隆抗体一般只有上百个。
因此重组抗体分子在细菌E．coli 中的表达，可以提供抗体库。
基因工程抗体库得到的抗体数量比免疫技术得到的抗体要高几个数量级。
但该方法中筛选抗体的技术还需进一步完善。
3.3相似分子诱导法在反应过渡态类似物难以合成的条件下，采用化学结构相似的舒子如酶的抑制剂分子做半抗原，也可筛选到抗体酶因为免疫系统对一个半抗原可以产生一些结构大致相同．但却存在细微差别的抗体，因此用含有与半抗原类似结{旬的化台物筛选单克隆抗体．也会找到所需要的有特殊识别功能及催化作用的抗体酶。
3.4共价抗原免疫法这是在亲和标记抑制剂基础上发展起来的新的抗体酶制备方法。
如果以亲和标记剂为半抗原，则抗体结合部位将产生与亲和基团电荷性质相反的基团，如亲核性、亲电性氨基酸，酸性氨基酸、碱性氯基酸等。
该途径适用于产生一些晤性部位中含有上述氨基酸的酶。
3.5细胞融合法[8] 其过程如下：要得到一特定抗原的抗体，如果抗原是小分子，必须将其和载体蛋白相联。
然后对此抗原进行免疫，使宿主有机体针对抗原产生抗体，产生抗体的脾细胞与骨髓细胞相融合。
融合得到的杂交细胞既能产生抗体又能在体外培养。
通过选择培养，杂交细胞得以存留。
将杂交体克隆化，即繁殖成母体的同一细胞或分离成菌落。
这些菌落能产生单一均匀的抗体。
对这些菌落用酶联免疫吸收试验加以筛选，以评价其选择性结合抗原的能力。
然后把抗原结合到一种固体支撑物上，再加入含有抗体的介质，这样抗原一抗体复合物随即形成，经过提纯就得到AB—AG复合物。
4抗体酶的研究进展4.1抗体酶在有机合成中的应用迄今为止, 科学家们已成功开发出能催化所有6种类型的酶促反应和几十种类型的化学反应的抗体酶。
抗体原先催化的反应范围也由于重新设计半抗原而扩大,催化效率也因此而得到改善。
4.2 抗体酶在医疗方面的应用（1）抗体酶在帮助戒毒方面的应用吸毒是一个困绕着很多国家的难题,尤其是吸毒上瘾后很难戒掉,直接拮抗可卡因上瘾的抗体至今还没有找到。
一个替换的方法是阻断可卡因、鸦片和受体的结合。
虽说抗鸦片的抗体能有效拮抗注射海洛因上瘾的猴子,然而由于抗体和抗原形成复合物后不能再生,必须使用高剂量的抗体使这一应用受到限制。
抗体酶则不一样,不但能和抗原结合,而且能使抗原水解而再生,这不但能减少抗体酶的用量,也能减少抗体酶的免疫原性。
因此比其它抗体临床应用前景更好。
Landry 等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,其催化活性和血液中催化可卡因的丁酰胆碱酯酶差不多,水解后的可卡因片断失去了可卡因刺激功能。
因此,用人工抗体酶的被动免疫也许能阻断可卡因上瘾,达到戒毒目的。
——图注：过滤太类似物（2）抗体酶用于肿瘤治疗肿瘤病人化疗遇到的最大问题是药物选择性差而导致高毒性及药物半衰期短和对肿瘤浸润性差,因此达到肿瘤细胞表面的药物浓度很低。
目前正在发展一种称为抗体介导前药治疗(ADEPT)技术,即将能水解前药释放出肿瘤细胞毒剂的酶和肿瘤专一性抗体相偶联,这样酶就会通过和肿瘤结合的抗体而存在于细胞的表面。
静脉给药后,当药物扩散至肿瘤细胞的表面或附近,抗体酶就会将前药迅速水解释放出抗肿瘤药物,从而提高肿瘤细胞局部药物浓度, 增强对肿瘤的杀伤力, 达到提高肿瘤化疗效果的目的。
当然前药只能被抗体酶水解而不能被内源性酶水解,抗原还要尽量减少免疫原性。
5抗体酶的应用前景5.1抗体酶的应用(一)在有机合成领域的应用目前，已成功筛选出可催化6种类型酶促反应和几十种化学反应的抗体酶，可催化许多困难和能量不利的反应．催化类型包括底物异构化反应、酯水解、酰胺水解、酰基转移、Claisen重排反应、光诱导反应、氧化还原、金属螯合、环化反应等，抗体酶还可以作为手性助剂控制光加成反应产物的立体化学，用于手性化合物的拆分，还可用于探索化学反应机制．(二)在医学领域的应用利用抗体酶催化药物在体内的还原，有利于机体对药物的吸收，并降低药品的毒副作用；将抗体酶技术和蛋白质融合技术结合在一起，设计出既有催化功能又有组织特异性的嵌合抗体，用于切割恶性肿瘤；将抗体酶直接作为药物，以治疗酶缺陷症患者¨(三)在戒毒领域的应用抗体酶可以拮抗可卡因等麻醉剂的成瘾性，使可卡因失去刺激功能，以帮助瘾君子戒除毒瘾．抗体酶还可以水解清除血液中的毒素，如分解可卡因、有机磷毒剂等．(四)在前药设计中的应用[9] 前药(prodrug)是指为降低药物毒性而设计的一类自身无活性或活性较低，需在体内经代谢转化为活性药物以发挥作用的化合物．抗体酶在正在发展的ADEPT体系中成功地对前药进行活化，提高了肿瘤治疗的选择性，显示出很好的应用前景[10]．ADEPT 体系，即抗体靶向的酶前药治疗(antibody directed enzyme prodrug therapy ADEPT )体系．将能催化前药转化为肿瘤细胞毒剂的酶，与肿瘤细胞专性抗体相偶联，酶通过与肿瘤抗体的结合而存在于肿瘤细胞表面，当前药扩散至肿瘤细胞表面或附近时，抗体酶就会将前药迅速水解，释放出抗肿瘤药物．这样大大提高了肿瘤细胞附近局部药物的浓度，增强对肿瘤细胞的杀伤力，减少对正常细胞的杀伤作用[11]经过科学家们的不断努力，抗体酶在ADEPT 体系中的应用将日益完善，有可能成为癌症化疗的重要武器。
