般情况下,父母亲缘关系愈远,一些同功酶肽链差异可能就愈大,这是人类进化的源泉和动力 结构藤和诱导 根据酶的合成与代谢物的关系,人们把酶相对地区分为结构酶和诱导酶。 结构酶细胞内结构酶是指细胞中天然存在的酶,它的含量较为稳定,受外界的影响很小。如糖代 谢酶系、呼吸酶系等。 诱导酶是指当细胞中加入特定诱导物后诱导产生的酶,它的含量在诱导物存在下显著增高,这种 诱导物往往是该酶底物的类似物或底物本身。诱导酶在微生物中较多见,例如大肠杆菌平时一般只利用 葡萄糖,当培养基不含葡萄糖,而只含乳糖时,开始时代谢强度显著低于培养基含有葡萄糖的情况,继 续培养一段时间后,代谢强度慢慢提高,最后达到与含葡萄糖时一样,因为这时大肠杆菌中已产生了属 于诱导酶的半乳糖苷酶 人体内降解酒精的乙醇脱氢酶、凝乳酶等也是诱导酶。 结构酶和诱导酶的区分是相对的,只是数量的区别,而不是本质的区别 第八节抗体酶和核糖酶 、醇与抗体—抗体酶 抗体,是专一于抗原分子的、有催化活性的一类具有特殊生理学功能的蛋白质。由抗原分子促进而 大量地产生,并与抗原分子之间有结合专一性。 人们模拟酶与底物的过渡态结构合成的一些类似物—一称为半抗原,用人工合成的半抗原对动物进 行免疫,再检査动物体中是否能产生一些具有催化活性的抗体,以便了解抗原分子是否可促进产生大量 的、新颖的酶。现正制备出具有酯酶活性的抗体,如磷酸酯类似物。 F3C CH 四面体的过渡态F3C-C-<>CH2 磷酸酯类似物 C-Cl 酯酶的水解过程为:首先,酯的羰基碳原子受到亲核攻击(X);接着发生水解,形成四面体的过 渡态;过渡态最终断裂,形成水解产物。为了探讨抗体的特点,制备共价连接着磷酸基的该过渡态的磷 酸酯类似物,这个稳定的类似物与酯水解的过渡态在几何学上极为相似。用它去免疫小鼠,获得对这个 酯水解反应有催化作用的抗体,这个抗体专一性地结合在酯水解过渡态分子上。实际上,专一于这个磷 酸酯类似物的单克隆抗体可催化酯的水解。在抗体的催化下,反应速度比溶液中自发的水解速度高1000 倍,而且,这个催化抗体服从于 Michaelis- Menten动力学,磷酸酯类似物对这个抗体所催化的反应,表现 出竞争性抑制:这个酯水解反应也表现高度的立体专一性。但是,它与那些动力学上十分完善的酶比 较,还是有差别的。 因此,可以认为能够制备出一些特定的抗体,例如,某些可以切割病毒或肿瘤的、有催化活性的抗 体,催化某些天然酶所不可催化的反应。 二、核糖酶 人们认为所有的酶都是蛋白质。然而,有些RNA分子也可具有类似酶的高效催化活性!最使人震惊 的例子是L19RNA。它是原生动物四膜虫26 SrRNA前体经自身拼接所释放出的内含子的缩短形式 Ll9RNA在一定条件下能够以高度专一性的方式去催化寡聚核糖苷底物的切割与连接。五聚胞苷酸能被 L19RNA转化成或长或短的聚合物。特别是C可以降解成C4及C3;同时,又能形成出C6及更长些的甚至 最大达到30个胞苷酸残基的寡聚核苷酸片段的聚合物。因此,L19RNA是既有核糖核酸酶活性,又有 RNA聚合酶活性的生物分子,可以看作是酶了一般情况下，父母亲缘关系愈远， 一些同功酶肽链差异可能就愈大，这是人类进化的源泉和动力。 二、结构酶和诱导酶 根据酶的合成与代谢物的关系，人们把酶相对地区分为结构酶和诱导酶。 结构酶 细胞内结构酶是指细胞中天然存在的酶，它的含量较为稳定，受外界的影响很小。如糖代 谢酶系、呼吸酶系等。 诱导酶 是指当细胞中加入特定诱导物后诱导产生的酶，它的含量在诱导物存在下显著增高，这种 诱导物往往是该酶底物的类似物或底物本身。诱导酶在微生物中较多见，例如大肠杆菌平时一般只利用 葡萄糖，当培养基不含葡萄糖，而只含乳糖时，开始时代谢强度显著低于培养基含有葡萄糖的情况，继 续培养一段时间后，代谢强度慢慢提高，最后达到与含葡萄糖时一样，因为这时大肠杆菌中已产生了属 于诱导酶的半乳糖苷酶。 人体内降解酒精的乙醇脱氢酶、凝乳酶等也是诱导酶。 结构酶和诱导酶的区分是相对的，只是数量的区别，而不是本质的区别。 第八节 抗体酶和核糖酶 一、酶与抗体 ——抗体酶 抗体，是专一于抗原分子的、有催化活性的一类具有特殊生理学功能的蛋白质。由抗原分子促进而 大量地产生，并与抗原分子之间有结合专一性。 人们模拟酶与底物的过渡态结构合成的一些类似物—— 称为半抗原，用人工合成的半抗原对动物进 行免疫，再检查动物体中是否能产生一些具有催化活性的抗体，以便了解抗原分子是否可促进产生大量 的、新颖的酶。现正制备出具有酯酶活性的抗体，如磷酸酯类似物。 F3C C C H2 O C O O C CH3 O 磷酸酯类似物 酯 四面体的过渡态 F3C C C H2 O C O O- C CH3 O X F3C C C H2 O P O O- C CH3 O O 酯酶的水解过程为：首先，酯的羰基碳原子受到亲核攻击（X）；接着发生水解，形成四面体的过 渡态；过渡态最终断裂，形成水解产物。为了探讨抗体的特点，制备共价连接着磷酸基的该过渡态的磷 酸酯类似物，这个稳定的类似物与酯水解的过渡态在几何学上极为相似。用它去免疫小鼠，获得对这个 酯水解反应有催化作用的抗体，这个抗体专一性地结合在酯水解过渡态分子上。实际上，专一于这个磷 酸酯类似物的单克隆抗体可催化酯的水解。在抗体的催化下，反应速度比溶液中自发的水解速度高 1000 倍，而且，这个催化抗体服从于 Michaelis-Menten 动力学，磷酸酯类似物对这个抗体所催化的反应，表现 出竞争性抑制；这个酯水解反应也表现高度的立体专一性。但是，它与那些动力学上十分完善的酶比 较，还是有差别的。 因此，可以认为能够制备出一些特定的抗体，例如，某些可以切割病毒或肿瘤的、有催化活性的抗 体，催化某些天然酶所不可催化的反应。 二、核糖酶 人们认为所有的酶都是蛋白质。然而，有些RNA分子也可具有类似酶的高效催化活性！最使人震惊 的例子是L19RNA。它是原生动物四膜虫 26S rRNA前体经自身拼接所释放出的内含子的缩短形式。 L19RNA在一定条件下能够以高度专一性的方式去催化寡聚核糖苷底物的切割与连接。五聚胞苷酸能被 L19RNA转化成或长或短的聚合物。特别是C5可以降解成C 4及C3；同时，又能形成出C6及更长些的甚至 最大达到 30 个胞苷酸残基的寡聚核苷酸片段的聚合物。因此，L19RNA是既有核糖核酸酶活性，又有 RNA聚合酶活性的生物分子，可以看作是酶了。 124