文档介绍：8酶工程山东师范大学
第一节 抗体酶（Abzyme)
一、抗体酶的理论基础
抗体蛋白的特性：
抗体（antibody）：
抗原（antigen）：
半抗原（hapten）：
IgG的三级酶
剪切型核酶 发夹核酶 自体催化
丁型肝炎病毒（HDV)核酶
RNaseP 异体催化
二、核酶的分类
剪接型核酶的作用机制是通过既剪又接的方式除去内含子（Intron)。
1）I类内含子的自我剪接(Self-splicing)
I型IVS是与四膜虫26srRNA前体的IVS结构相似的间隔序列，具有环状结构。通过转磷酸酯反应，生成成熟的26srRNA及G-IVS，G-IVS经两次环化生成L-19IVS。催化过程需要鸟苷酸或鸟苷以及镁离子参与。
剪接机制
L-19IVS在体外的多种酶活性
p
3’ HO-G
p
3’
p
P-G
OH
p
P-G
3‘
HO
Ⅰ类内含子的剪接机制
Mg 2+或Mn 2+
GMP,GDP,GTP
外显子
内含子或居间序列（Intervening sequence,IVS)
5‘
UCUAAA
IVS
GUAA
Pre-rRNA
UCU
A
A
A
GUAA
UCUoH3’
5‘GAAA
GUAA
UCUUAA
5’GAAA
GOH 3’ G-IVS
L-19IVS
19nt
5‘
3‘
rRNA
5‘
3‘
5‘
pGOH
3‘
5‘
3‘
四膜虫rRNA前体自我剪接反应
1、转核苷酸作用
2CpCpCpCpC CpCpCpCpCpC
+CpCpCpC
2、水解作用
CpCpCpCpC CpCpCpC + pC
3、转磷酸作用
CpCpCpCpCpCp+UpCpU
CpCpCpCpCpC + UpCpUp
4、去磷酸作用
CpCpCpCpCp CpCpCpCpC +Pi
5、限制性内切酶作用
CpUpCpUpN +G CpUpCpU
+GpN
2）Ⅱ类内含子的自我剪接
Ⅱ型IVS是与细胞核mRNA前体的IVS结构相似的间隔序列。通过转磷酸酯反应，生成成熟的RNA及套环状的IVS。催化的剪接反应不需要鸟苷或鸟苷酸参加，但仍需要镁离子(Mg2+)。
剪接机制
p
2‘
HO-A
p
p-A
p
3’
OH
p
P-A
HO 3’
Ⅱ类内含子的剪接机制
Mg 2+
套环的形成
5‘
3‘
外显子连接
这类RNA进行自身催化的反应是只切不接。 1）自体催化剪切型 剪切机制
转酯化过程：
由靠近切割位点3‘端的2’OH或氧原子对切割位点的磷原子实施亲核攻击，产生5‘-OH 和2’，3‘-环磷酸二酯。
剪 切 机 制
核酶自身剪切反应
锤头型核酶的二级结构 和空间立体结构示意图
三个双螺旋区。
13个核苷酸残基保守序列。
剪切反应在右上方GUX序列的3‘端自动发生。
发夹（hairpin ）结构
1989年汉普（Hample）研究烟草环斑病毒（sTRSV）的负链RNA的自我剪切反应，提出发夹结构（hairpin structure）模型。
发夹核酶结构模型
四个螺旋区、三个连接区和两个环。
剪切反应发生在底物识别序列GUC的5‘端。
5‘
3‘
发夹二级结构模型
剪切位点
2) 异体催化剪切型
核糖核酸酶P(RNaseP)是内切核酸酶，是核糖核蛋白体复合物，能剪切所有tRNA前体的5‘端，除去多余的序列，形成3’-OH 和 5’-磷酸末端。
RNaseP由M1RNA和蛋白质亚基组成。
三、核酶的应用
1. 基础理论：生命起源的探索
2.