抗体酶的综述

2012级临床????

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。本文从抗体酶的定义、作用原理、制备、利用价值多个角度进行综述。 【关键词】抗体酶；作用原理；制备；利用价值 定义；。

是一种新型人工酶制剂，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。它是利用现代生物学与化学的理论与技术交叉研究的成果，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。

抗体酶催化的反应及其原理

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。[5] 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。7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 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与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，通过间隔链与载体蛋白（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”。Lerner还提到，将具有立体专一性的抗体酶应用于制药工业，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，从而防止病毒与靶细胞结合。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。

参考文献

1、刘欣 《食品酶学》［M］中国轻工业出版社2010年第一版 2、 陈龙 抗体酶简介 《生物学通报》［J］1996年第4期 3、 高翔 抗体酶的研究进展 《生命的化学》［M］1994 4、张江丽 抗体酶的研究进展［J］廊坊师范学院报 2009年 5、杨玉社，胡增建 抗体酶及其应用［J］化学通报，1997年 6、 袁勤生 《现代酶学》［M］ 华东理工大学出版社

7、吴文婷 抗体酶的制备与应用进展［J］ 化学与生物工程 2004年 8、洪学传 班睿 一种新型的生物催化剂---催化抗体［J］化学工业与工程 2003年

9、刘娅 全球生物技术的发展与未来 生物技术通报［J］2005年 10、温哲 抗体酶的制备与应用［J］ 中国科技博览报 2010年陈 苏婷 《抗体酶的研究进展》

[5] 抗体酶及其催化原理，郑小莉 罗波，泸州医学院生物化学教研室，泸州医学院学报.2004,27(3).-207-209