第八章 酶的模拟.ppt

第八章 酶的模拟;模拟酶;模拟酶;设计模拟酶;设计人工酶模型应考虑：;第一节 模拟酶的分类;一.根据Kirby分类法;二.按照模拟酶的属性;环糊精结构示意;水解酶模型;研究热点;2、胶束酶模型;3、肽酶;4、半合成酶;1.将具有催化活性的金属或金属有机物与具有特异性的蛋白质相结合，形成半合成酶。 如：钌(Rn)电子传递催化剂[Rn(BH3)5]3+ 与巨头鲸肌红蛋白结合——半合成无机生物酶 2.将具有特异性的物质与具有催化活力的酶相结合，形成半合成酶。 例：人工合成寡聚核苷酸链经化学法连接到RNA酶的166位的Cys上，获得的半合成酶借寡聚核苷酸链的碱基互补关系，显示了对RNA链特定位点的水解作用，——不同于DNA限制性内切酶的天然来源的RNA限制性内切酶。;黄素木瓜蛋白酶——著名的人工酶;第二节 印迹酶 ;分子印迹;所谓分子印迹(molecular imprinting)是制备对某一化合物具有选择性的聚合物的过程，这个化合物叫印迹分子(print molecule，P)，也叫做模板分子(template，T)。;(一)分子印迹原理;分子印迹制备步骤;用抽提法从聚合物中除去印迹分子。则聚合物中留有恰似印迹分子的空间，可用于高分子高选择性分离材料。 此技术又叫主一客体聚合(Host-Guest Polymerization)或模板聚合(Template Polymerization)。;形成的聚合物（MIP）内保留有与印迹分子的形状、大小完全一样的孔穴，也就是说印迹的聚合物能维持相对于印迹分子的互补性，因此，该聚合物能以高选择性重新结合印迹分子。 一般来说，聚合物空穴对印迹分子的选择性结合作用来源于空穴中起结合作用的官能团的排列以及空穴的形状。大量研究表明官能团的排列在空穴特异性结合中起决定性作用，而空穴的形状在某种程度上是次要因素。 ;印迹分子与聚合单体的结合方式;影响印迹分子选择性识别的因素;从人工酶角度来看，若用过渡态类似物作为印迹分子，则所得聚合物具有相应的催化活性，此时代替抗体的只是人工聚合物。 分子印迹技术一出现，人们就意识到可以应用此技术制备人工模拟酶。;分子印迹酶;;3.存在的问题： 用高聚合物制备的印迹酶其催化效率普遍不高。 可能的原因： ①分子印迹聚合物一般是高交联聚合物，其刚性大且缺乏酶的柔性。 ②用于聚合的单体种类较少，使得模板与空腔周围基团形成次级键的作用力减少。也就是说模板聚合物对反应底物的识别能力受到限制，因而导致酶活力普遍不高。 ;蛋白质表面印迹在聚合物涂层的硅石上的示意第八章 酶的模拟;模拟酶;模拟酶;设计模拟酶;设计人工酶模型应考虑：;第一节 模拟酶的分类;一.根据Kirby分类法;二.按照模拟酶的属性;环糊精结构示意;水解酶模型;研究热点;2、胶束酶模型;3、肽酶;4、半合成酶;1.将具有催化活性的金属或金属有机物与具有特异性的蛋白质相结合，形成半合成酶。 如：钌(Rn)电子传递催化剂[Rn(BH3)5]3+ 与巨头鲸肌红蛋白结合——半合成无机生物酶 2.将具有特异性的物质与具有催化活力的酶相结合，形成半合成酶。 例：人工合成寡聚核苷酸链经化学法连接到RNA酶的166位的Cys上，获得的半合成酶借寡聚核苷酸链的碱基互补关系，显示了对RNA链特定位点的水解作用，——不同于DNA限制性内切酶的天然来源的RNA限制性内切酶。;黄素木瓜蛋白酶——著名的人工酶;第二节 印迹酶 ;分子印迹;所谓分子印迹(molecular imprinting)是制备对某一化合物具有选择性的聚合物的过程，这个化合物叫印迹分子(print molecule，P)，也叫做模板分子(template，T)。;(一)分子印迹原理;分子印迹制备步骤;用抽提法从聚合物中除去印迹分子。则聚合物中留有恰似印迹分子的空间，可用于高分子高选择性分离材料。 此技术又叫主一客体聚合(Host-Guest Polymerization)或模板聚合(Template Polymerization)。;形成的聚合物（MIP）内保留有与印迹分子的形状、大小完全一样的孔穴，也就是说印迹的聚合物能维持相对于印迹分子的互补性，因此，该聚合物能以高选择性重新结合印迹分子。 一般来说，聚合物空穴对印迹分子的选择性结合作用来源于空穴中起结合作用的官能团的排列以及空穴的形状。大量研究表明官能团的排列在空穴特异性结合中起决定性作用，而空穴的形状在某种程度上是次要因素。 ;印迹分子与聚合单体的结合方式;影响印迹分子选择性识别的因素;从人工酶角度来看，若用过渡态类似物作为印迹分子，则所得聚合物具有相应的催化活性，此时代替抗体的只是人工聚合物。 分子印迹技术一出现，人们就意识到可以应用此技术制备人工模拟酶。;分子印迹酶;;3.存在的问题： 用高聚合物制备的印迹酶其