《核酶抗体酶》PPT课件

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1、核酶抗体酶CompanyLogo核酶（Ribozyme)一、概述二、剪接型核酶三、剪切型核酶四、核酶的应用五、核酶技术面临的问题六、脱氧核酶（deoxyribozyme)CompanyLogo1、对酶及生物催化剂的认识的发展一、概述生物催化剂（Biocatalyst）蛋白质类：天然酶enzyme极端酶extremozyme抗体酶abzyme生物工程酶其它：模拟酶核酸类:克隆酶遗传修饰酶蛋白质工程新酶、RibozymeDeoxyribozymeCompanyLogo2、长期以来，人们认为只有某些蛋白质才有生物催化功能。但近些年研究发现，某些RNA分子也具有生物催化功能，被称

2、为Ribozyme。1982年Cech等发现四膜虫细胞大核期间26SrRNA前体具有自我剪接功能，并于1986年证明其内含子L-19IVS具有多种催化功能。1984年Altman等发现RNaseP的核酸组分M1RNA具有该酶的活性，而该酶的蛋白质部分C5蛋白并无酶活性。Cech和Altman因发现Ribozyme而获得1989年度诺贝尔化学奖。CompanyLogo3、核酶作用的特点化学本质RNA底物RNA肽键ā-葡聚糖分支酶反应特异性(专一性）碱基催化效率低产物CompanyLogo剪切型核酶剪接型核酶根据催化反应锤头核酶I内含子II内含子发夹核酶丁型肝炎病毒（HDV)

3、核酶RNaseP4.核酶的分类CompanyLogo二、剪接型核酶剪接型核酶的作用机制是通过既剪有接的方式除去内含子（Intron).剪接型核酶分类1、I类内含子2、II类内含子CompanyLogo1.I类内含子的自我剪接(Self-splicing)剪接机制L-19IVS在体外的多种酶活性核酶是一种金属依赖酶结构与功能的关系引导序列：IVS中的6个嘌呤核苷酸序列5‘CUCUCU3’3’GGGAGG5’G结合位点:IVS中的P7茎区空间结构CompanyLogo核酶是一种金属依赖酶金属离子的作用：1、特异的结构作用，或参与活性部位的化学过程2、促进RNA的总体折叠3、二

4、价金属离子（如Mg2+）与底物活性部位直接相互作用，参与过渡中间复合物的形成CompanyLogo2、Ⅱ类内含子的自我剪接剪接机制结构与功能的关系CompanyLogo三、剪切型核酶1、自身催化剪切型RNA1、1剪切机制1、2结构与功能的关系锤头结构(Hammerhead)发夹结构(Hairpin)斧头结构(Axehead)假结样结构(Pseudoknot-like)1、3影响核酶活性的因素CompanyLogo2、异体催化剪切型RNA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

5、末端。RNaseP由M1RNA和蛋白质亚基组成。体外：M1RNA具催化作用蛋白质作为辅助因子体内：M1RNA和蛋白质对酶活性都是必需的。2、1剪切机制Mg2+2、2结构与功能的关系M1RNA5‘端完整结构对维持催化活性是必需的。胰腺癌护理胰腺癌康复胰腺癌饮食：www.yixianaijx.comCompanyLogoRNaseP可剪切前体5‘端41nt,5’端成熟。不同tRNA的5’端没有顺序共同性，剪切的准确性与剪切部位周围的核苷酸顺序无关，表明在RNaseP的组分内没有引导序列，RNaseP所识别的是底物的高级结构。RNaseP底物的二级结构剪切位点CompanyLo

6、goCompanyLogo1、转核苷酸作用2CpCpCpCpCCpCpCpCpCpC+CpCpCpC2、水解作用CpCpCpCpCCpCpCpC+pC3、转磷酸作用CpCpCpCpCpCp+UpCpUCpCpCpCpCpC+UpCpUp4、去磷酸作用CpCpCpCpCpCpCpCpCpC+Pi5、限制性内切酶作用CpUpCpUpN+GCpUpCpU+GpNCompanyLogo核酶在医学上的应用1、核酶抗肝炎病毒的研究目前人们已进行了核酶抗甲型肝炎病毒（HAV)、乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）以及HDV作用的研究。人工设计核酶多为锤头状结构，少部分是采用发

7、夹状核酶。2、抗人类免疫缺陷病毒Ⅰ型（HIV-Ⅰ)核酶1998年，美国加利福尼亚大学Wong-Staal等利用发夹核酶抑制HIV-Ⅰ基因表达，并率先进入临床Ⅰ期。3、抗肿瘤治疗核酶能在特定位点准确有效地识别和切割肿瘤细胞的mRNA,抑制肿瘤基因的表达，达到治疗肿瘤的目的。CompanyLogo五、核酶技术面临的问题1、核酶催化切割反应的可逆性问题2、提高催化效率3、寻找合适载体将核酶高效、特异地导入靶细胞4、使核酶在细胞内有调控地高效表达5、增强核酶在细胞内的稳定性6、对宿主的损伤问题有待进一步考察CompanyLogo六、脱