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综述《抗体酶的研究进展》抗体酶这东西啊，可真是个奇妙的存在。
它就像是生物界的超级特工，既有抗体识别特定目标的本事，又有酶那种催化反应的能力。
这就好比一个人既能一眼认出坏蛋，还能立马把坏蛋给收拾了，厉害吧？咱先聊聊抗体酶是咋来的。
这得从科学家们那些奇思妙想说起。
他们就想啊，要是能把抗体和酶的优点结合起来，那得多酷啊。
于是就开始捣鼓各种实验。
最开始的时候，可不容易呢。
就像你要把水和油硬生生地融合在一起，感觉有点天方夜谭。
但是科学家们可没放弃，他们不断尝试各种方法，像是给抗体做改造之类的。
那抗体酶到底有啥用呢？这用处可大了去了。
在医学领域，就像一把精准的手术刀。
比如说治疗某些疾病，正常的药物可能就像散弹枪，虽然能打到目标附近，但总是有些副作用，可能会伤到周围的正常组织。
而抗体酶就不一样了，它能像狙击手一样，精准地找到病变的细胞，然后把它给消灭掉，而且对正常细胞基本没啥伤害。
这就好比在一群羊里找出那只生病的羊，然后只给它治病，其他健康的羊还能欢快地吃草呢。
再说说在工业方面的应用。
工业生产就像一个大厨房，各种化学反应在里面进行。
抗体酶在这个大厨房里面就像一个超级厨师。
有些化学反应速度很慢，就像小火慢慢炖肉，要等好久才能熟。
抗体酶呢，它能像加了一把大火，让这个反应快速进行，大大提高了生产效率。
而且啊，它还能让反应更干净利落，不会产生很多乱七八糟的副产物，就像一个优秀的厨师做完菜后，厨房还是干干净净的。
不过啊，抗体酶的研究也不是一帆风顺的。
制造抗体酶就像做一件超级精致的手工艺品，需要很多精细的步骤。
有时候好不容易做出一个来，结果发现它的性能没有想象中那么好。
这就像你满心期待地做了一个漂亮的风筝，结果飞不起来，那得多失望啊。
而且，要大规模生产抗体酶也不容易，成本就像一座大山一样，压得人喘不过气来。
但是呢，科学家们也一直在想办法解决这些问题。
他们不断地探索新的制造方法，就像探险家在寻找宝藏一样。
比如说研究新的生物技术，希望能像变魔术一样，让抗体酶的制造变得又简单又便宜。
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。
抗体酶摘要：抗体酶是一种具有催化活性的免疫球蛋白，它既有抗体的高度选择性，又有酶的高效性。
因此它的发现不仅提供了研究生物催化过程的新途径，而且能为生物学、化学和医学提供具有高度特异性的人工生物催化剂，并可以根据需要使人们获得具有某些不能被酶催化或较难催化的化学反应催化剂。
抗体酶的出现，意味着有可能出现简单有效的方法，从而人们可凭主观愿望来设计蛋白质。
这一发现是利用生物学和化学成果在分子水平上交叉渗透研究的产物。
本文总结了抗体酶的结构、性质、产生方法、筛选方法、酶学特征及研究的最新进展。
关键词：抗体酶酶学特征筛选性质抗体酶(Abzyme)或催化抗体(Catalytic antibody)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、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。
由于抗体酶的多样性、特异性和稳定性已经形成了生物界中的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阐明下面介绍抗体酶的基本性质和研究进展。
1 抗体的结构抗体和酶一样是大分子蛋白质，由2条相同的轻链(大约2500D)和2条相同的重链(大约5000D)组成。
轻链由VL(可变区)和CL(不变区)组成，重链也由VH(可变区)和CH(不变区)组成。
重链和重链及重链和轻链之间通过二硫键相连，此外重链还有一连接枢扭抗体的结合部位由6个超变区组成对同类型抗体CL和CH部分氨基酸的序列相同,然而VL和VH是非常专一的，可变区大约由110个氨基酸组成,至少可产生108个不同抗体它是抗体多样性的基础。
Fab片段由轻链和重链VH及CH1组成抗体-抗原复合物是借助范得华力疏水作用静电作用及氢键作用而形成。
2 抗体酶的基本结构及性质抗体酶主要来自IgG抗体分子。
抗体酶的综述摘要：催化抗体也叫抗体酶，是具有催化活性的免疫球蛋白，通过改变抗体中与抗原结合的微环境，并在适当的部位引入相应的催化基团，所产生的具有催化活性的抗体。
高中的时候学生物时简单的理解抗体就是说把抗原打到动物体内，动物必定要产生一种物质消灭抗原叫抗体，这个抗体就是抗体酶，所谓抗体酶，说白了就是有催化活性的抗体。
抗体酶自1986年研制成功以来,在生物学、化学、医学、制药等诸多学科中发挥着重要的作用,它开创了催化剂研究和生产的崭新领域.抗体酶的研究深化了对酶本质的认识,丰富了酶的种类,是酶学研究的一大进步。
导言：抗体酶是具有催化活性的免疫球蛋白,它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正文：抗体酶是具有催化活性的免疫球蛋白,它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.本文从抗体酶的作用机理、设计与制备、应用领域、存在的问题和研究展望等多个角度进行综述.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。
1946年，鲍林(Pauling)用过渡态理论阐明了酶催化的实质，即酶之所以具有催化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态)，从而降低反应能级。
1969年杰奈克斯(Jencks)在过渡态理论的基础上猜想：若抗体能结合反应的过渡态，理论上它则能够获得催化性质。
抗体酶的利用价值：从抗体酶的实践看出，抗体酶是研究酶作用机理的有力工具。
酶抑制剂的研究支持了Pauling过渡态理论，但它只能提供作用过程中结合专一性的信息，不能给出结合后发生催化反应以及结合与催化之间的关系。
抗体酶实验则弥补了这一缺陷。
除了基础理论研究的价值，抗体酶的应用前景也令人鼓舞。
Lerner指出，若将催化水解反应的抗体酶研究深入下去，极有可能得到一种新型蛋白酶，这种抗体酶在医学上可用来专一破坏病毒蛋白质及清除体内“垃圾”。
抗体酶的综述摘要：催化抗体也叫抗体酶，是具有催化活性的免疫球蛋白，通过改变抗体中和抗原结合的微环境，并在适当的部位引入相应的催化基团，所产生的具有催化活性的抗体。
高中的时候学生物时简单的理解抗体就是说把抗原打到动物体内，动物必定要产生一种物质消灭抗原叫抗体，这个抗体就是抗体酶，所谓抗体酶，说白了就是有催化活性的抗体。
抗体酶自1986年研制成功以来,在生物学、化学、医学、制药等诸多学科中发挥着重要的作用,它开创了催化剂研究和生产的崭新领域.抗体酶的研究深化了对酶本质的认识,丰富了酶的种类,是酶学研究的一大进步。
导言：抗体酶是具有催化活性的免疫球蛋白,它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正文：抗体酶是具有催化活性的免疫球蛋白,它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.本文从抗体酶的作用机理、设计和制备、使用领域、存在的问题和研究展望等多个角度进行综述.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，使用免疫学、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。
1946年，鲍林(Pauling)用过渡态理论阐明了酶催化的实质，即酶之所以具有催化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态)，从而降低反应能级。
1969年杰奈克斯(Jencks)在过渡态理论的基础上猜想：若抗体能结合反应的过渡态，理论上它则能够获得催化性质。
抗体酶的利用价值：从抗体酶的实践看出，抗体酶是研究酶作用机理的有力工具。
酶抑制剂的研究支持了Pauling过渡态理论，但它只能提供作用过程中结合专一性的信息，不能给出结合后发生催化反应以及结合和催化之间的关系。
抗体酶实验则弥补了这一缺陷。
除了基础理论研究的价值，抗体酶的使用前景也令人鼓舞。
Lerner指出，若将催化水解反应的抗体酶研究深入下去，极有可能得到一种新型蛋白酶，这种抗体酶在医学上可用来专一破坏病毒蛋白质及清除体内“垃圾”。
Lerner还提到，将具有立体专一性的抗体酶使用于制药工业，将有助于解决对映体拆分的难题。
随着制备抗体酶新方法的不断发展，抗体酶的催化反应的范围将进一步拓宽特别是对那些天然酶不能催化的反应，则可研制抗体酶来进行催化。
其次，抗体酶的研究，为人们提供了一条合理途径去设计适合于市场需要的蛋白质，即人为地设计制作酶。
这是酶工程的一个全新领域。
例如：利用动物免疫系统产生抗体的高度专一性，可以得到一系列高度专一性的抗体酶，成为针对性强、药效高的药物，于是生产高纯度立体专一性的药物成为现实。
又如：以某个生化反应的过渡态类似物来诱导免疫反应，产生特定抗体酶，以治疗某种酶先天性缺陷的遗传病。
抗体酶还可有选择地使病毒外壳蛋白的肽键裂解，从而防止病毒和靶细胞结合。
另外，抗体酶的固定化已获得成功，将大大地推进工业化进程。
抗体酶的制备方法制备抗体酶的方法有拷贝法、引入法、诱导法、化学修饰法和基因工程法等，1、拷贝法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。
该法操作步骤简单，对于来源紧张的酶来说可用生产单克隆抗体的方法来大量生产，不足之处是这类抗体酶需要筛选，具有一定的盲目性。
过程如下：免疫动物→免疫动物并单克隆化→抗酶抗体→已知酶（抗原）2、引入法此法借助基因工程和蛋白质工程方法将催化基因引入到已有底物结合能力的抗体的抗原结合位点上。
具体来说，可以采用寡核苷酸定点诱变技术将特定的氨基酸残基引入抗原结合部位使其获得催化功能，也可以采用选择性化学修饰的方法将人工合成的或天然存在的催化基因引入到抗原结合部位。
例如：P.G.Schultz 等人使用可裂解亲和标记物将巯基的柄状亲和基团引入到抗2,4—二硝基苯酚（DNP）的单抗MOPC315的抗原结合位点，得到的抗体酶对含有DNP和香豆素的羧酸酯的水解反应催化效率高二硫苏糖醇6×10 倍。
具有原酶活性的抗体（抗体酶）→筛选→单克隆的抗抗体3、诱导法本法即用设计好的半抗原，通过间隔链和载体蛋白（如牛血清白蛋白等）偶联制成抗原，然后采用标准的单克隆技术制备、分离、筛选抗体酶。
其中的半抗原也就是过渡态类似物。
它是根据推测设计的，毕竟一般反应的过渡也只是理论推测，未在结构上予以阐明。
过程如下：载体蛋白→过渡态类似物（半抗原）→偶联体（抗原）→免疫动物并单克隆→抗体酶抗体酶催化的反应抗体酶可催化多种化学反应，包括水解反应、重排反应、氧化还原分应等。
1、水解反应目前，抗体酶能够催化生物体内两类水解反应：酯水解和酰胺水解。
1.1、磷酸酯水解反应磷酸酯键是自然界最稳定的键之一，它的水解是对抗体酶的挑战。
Janda等利用稳定的五配位氧代铼络合物A模拟RNA水解时形成的环形氧代正膦中间物，产生了一种单抗G12，可以催化水解磷酸二酯键。
它的催化速度常数（Kcat）=1.53×10 s , 米氏常数(Km)=240μmol/L。
1.2、酰胺水解反应蛋白质的水解均属于酰胺水解。
B.L.Iverson等用CoⅢ—三乙烯酰胺—肽复合物作为半抗原，得到能特异性的切割Gly-Phe之间肽键的抗体酶。
这意味着，随心所欲的切割肽段成为可能，蛋白质一级结构的测定将会变得十分简单。
2、重排反应Claisen重排是有机化合物异构化的一种重要形式，生物体内一些化合物在光照下会发生Claisen重排。
Jackson等研制的分支酸异构化抗体酶表现出高度的立体专一性，只能催化以（-）—分支酸为底物的反应，而对（+）—分支酸无作用, 其活化熵接近于零。
这一研究表明抗体可以诱导底物的构象，呈现有利于重排的状态。
Katherine等发现抗体酶1F7具有分支酸异构化催化活性，于是将该抗体的编码基因克隆，在缺乏分支酸异构酶的Saccharromyces cerevisiae 菌株中扩增表达，产生催化效率60%~70%的抗体酶。
这一表达系统的成功研制使得运用基因工程手段对第一代抗体酶进行改造成为可能。
3、氧化还原反应氧化还原反应在生物体内十分广泛，主要是呼吸链的一系列反应。
在溶液中，氧化态黄素和还原态黄素的电位差是206mV。
Shokat认为可以根据氧化态和还原态在形状上的不同（氧化态为平面状，还原态为曲面状）构制能和氧化态结合的抗体，通过特异性结合，使氧化态稳定，从而使标准还原电位差扩大。
据此设想，Shokat制得了对氧化态Km=8mmol/L，对还原态Km=300nmol/L的抗体，使标准电位差变为-342mV，由此，黄素还原态的还原范围相应扩大，一些原来无法按其还原的物质（即标准还原电位差大于抗体酶催化的黄素标准还原电位差）得以还原。
这意味着抗体酶可以使热力学上原来无法进行的氧还反应得以进行。
抗体酶的使用1.在有机合成领域的使用目前,己成功筛选出可催化6种类型酶促反应和几十种化学反应的抗体酶,可催化许困难和能量不利的反应.催化类型包括底物异构化反应、酉旨水解、酞胺水解、酞基转移、Claisen重排反应、光诱导反应、氧化还原、金属鳌合、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。
2.在医学领域的使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。
3.在戒毒领域的使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.4.在前药设计中的使用前药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,显示出很好的使用前景ADEPT体系,即抗体靶向的酶前药治疗体系。
将能催化前药转化为肿瘤细胞毒剂的酶,和肿瘤细胞专性抗体相偶联,酶通过和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; 经过科学家们的不断努力,抗体酶在ADEPT体系中的使用将日益完善,有可能成为癌症化疗的重要武器。
研究展望未来对抗体酶的研究重点是:1.通过定制催化活性实现对特定化学反应的催化,实现对那些不能用天然酶催化的反应的催化;2.利用抗体酶的立体或区域选择性实现化学反应的选择性催化;3.抗体酶体内治疗作用的拓展;4.对抗体酶催化活性的优化策略的研究,以提高催化效率,降低抗体用量,降低使用成本;5.抗体酶生产库以及生产技术的研究,使抗体酶能降低成本,实现商业化使用.随着蛋白质工程、基因工程、免疫学等生物技术的不断发展,抗体酶的研究将会有更大的突破和广泛的结语：对抗体酶的介绍综述，也了解了它的发展有很大的空间，它在以后的生物工程学和医学上将会发挥很大的作用，对于它的研究也将会更深入，不管什么样，随着科技的发展抗体酶将发挥它的价值。
只要人们不断的努力，我们的生活将会根更加的美好。
我们的酶制剂和技术进入国际市场参和竞争还有相当大的难度，我们还必须努力，紧跟国际酶工程技术的最新发展，提高我国的酶工程技术。
酶工程课程论文作业----抗体酶学院：生命科学学院班级：学号：姓名：。
