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第六节：酶的辅因子第六节：酶的辅因子蛋白质部分：酶蛋白蛋白质部分：酶蛋白 (apoenzyme)辅助因子辅助因子(cofactor)无机分子：无机分子：有机分子有机分子全酶全酶(holoenzyme)酶蛋白酶蛋白决定反应的特异性决定反应的特异性辅助因子辅助因子决定反应的种类与性质决定反应的种类与性质辅酶辅酶辅基辅基金属离子金属离子 金属酶金属酶(metalloenzyme)金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。金属激活酶金属激活酶(metal-activated enzyme)金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不甚紧密。甚紧密。金属金属离子的作用：离子的作用：参与催化反应，传递电子；参与催化反应，传递电子；在酶与底物间起桥梁作用；在酶与底物间起桥梁作用；稳定酶的构象；稳定酶的构象；中和阴离子，降低反应中的静电斥力等中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。金属和酶的关系金属和酶的关系n金属离子是最多见的辅助因子金属辅因子的作用金属辅因子的作用1.作为路易斯酸作为路易斯酸/碱碱（电子对受体（电子对受体/供体）供体）2.形成螯合物形成螯合物3.稳定电荷稳定电荷4.参与参与酶构象的形成酶构象的形成锌锌离子在碳酸酐酶中作为路易斯酸离子在碳酸酐酶中作为路易斯酸carbonicanhydraseZn2+OHH.CO2carbonicanhydraseZn+OH-H+OCO.carbonicanhydraseZn2+OHCOOH铁离子在氧化还原反应中接受或提供电子铁离子在氧化还原反应中接受或提供电子Fe3+e-Fe2+金属在酶中形成螯合物金属在酶中形成螯合物 螯合物是有机金属复合物，金属共价结螯合物是有机金属复合物，金属共价结合到酶或辅酶上。合到酶或辅酶上。Heme in hemoglobin金属螯合物金属螯合物金属通过形成离子键稳定过渡态金属通过形成离子键稳定过渡态POOO-AdenineMg2+.POOO-POOO-O-.金属离子还可以对酶构象施加影响金属离子还可以对酶构象施加影响InactivePyruvate kinaseK+Active Pyruvate kinaseK+辅酶辅酶(coenzyme)n小分子有机化合物是一些化学稳定的小分子小分子有机化合物是一些化学稳定的小分子物质，称为辅酶物质，称为辅酶(coenzyme)。其主要作用是其主要作用是参与参与酶的酶的催化催化过程，在反应中过程，在反应中传递电子、质子传递电子、质子或一些或一些基团基团。辅酶的种类不多，且分子结构中常含有辅酶的种类不多，且分子结构中常含有维生维生素素或或维生素类维生素类物质。物质。辅基和酶辅基和酶n辅酶中与酶蛋白共价结合的辅酶又称为辅基辅酶中与酶蛋白共价结合的辅酶又称为辅基(prosthetic group)。n辅基和酶蛋白结合紧密，不能通过透析或超辅基和酶蛋白结合紧密，不能通过透析或超滤等方法将其除去，在反应中不能离开酶蛋滤等方法将其除去，在反应中不能离开酶蛋白，如白，如FAD、FMN、生物素等。、生物素等。转移的基团转移的基团小分子有机化合物（辅酶或辅基）小分子有机化合物（辅酶或辅基）名称名称所含的维生素所含的维生素氢原子（质子）氢原子（质子）NAD（尼克酰胺腺嘌呤二（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶核苷酸，辅酶I尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP）之）之一一NADP（尼克酰胺腺嘌呤二（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶核苷酸磷酸，辅酶II尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP）之）之一一FMN（黄素单核苷酸）（黄素单核苷酸）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）（黄素腺嘌呤二核苷酸）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）醛基醛基TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）维生素维生素B1（硫胺素）（硫胺素）酰基酰基辅酶辅酶A（CoA）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸硫辛酸硫辛酸烷基烷基钴胺素辅酶类钴胺素辅酶类维生素维生素B12二氧化碳二氧化碳生物素生物素生物素生物素氨基氨基磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛吡哆醛（维生素吡哆醛（维生素B6之一）之一）甲基、甲烯基、甲炔甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基等一碳单基、甲酰基等一碳单位位四氢叶酸四氢叶酸叶酸叶酸某些辅酶（辅基）在催化中的作用某些辅酶（辅基）在催化中的作用维生素维生素又名维他命，通俗来讲，即维持生命的物质，是维持人体生命活动必须的一类有机物质，也是保持人体健康的重要活性物质。各种维生素的化学结构以及性质虽然不同，但它们却有着以下共同点：维生素均以维生素原均以维生素原（维生素前体）的形式存在于食物中；维生素不是不是构成机体组织和细胞的组成成分组成成分，它也不会也不会产生能量产生能量，它的作用主要是参与机体代谢参与机体代谢的调节；大多数的维生素，机体不能合成或合成量不足，不能满足机体的需要，必须经常通过必须经常通过食物获得食物获得；人体对维生素的需要量很小需要量很小，日需要量常以毫克（mg）或微克（g）计算，但一旦缺乏就会引发相应的维生素缺乏症缺乏症，对人体健康造成损害；维生素维生素的发现是19世纪的伟大发现之一。1897年，艾克曼（Christian Eijkman）在爪哇发现只吃精磨的白米即可患脚气病脚气病，未经碾磨的糙米能治疗这种病。并发现可治脚气病的物质能用水或酒精提取，当时称这种物质为“水溶性B”。维生素的种类很多，其化学结构差别很大，为方便起见，通常按溶解性质溶解性质将其分为：1.水水溶性维生素溶性维生素：B族和维生素族和维生素C2.脂脂溶性维生溶性维生素：维生素素：维生素A、D、E、K类别脂溶性维生素水溶性维生素溶解性质不溶于水，溶于有机溶剂溶于有机溶剂溶于水溶于水吸收先进入淋巴循环先进入淋巴循环，然后再到血液直接被肠道吸收直接被肠道吸收，进入血液运输需要载体蛋白载体蛋白的帮助自由贮存量多时与脂肪贮存在一起，难排泄难排泄量多时经肾脏排泄肾脏排泄出去毒性大量服用时容易达到毒性毒性水平难以达到毒性水平剂量周期性周期性地服用经常少量经常少量服用（1天3天）脂溶性维生素与水溶性维生素的比较脂溶性维生素与水溶性维生素的比较水溶性维生素 B族维生素 维生素C。多数水溶性维生素在生物体内能够直接作为或转变为辅酶辅酶或辅基辅基参与能量代谢和血细胞形成。当水溶性维生素缺乏时，机体的能量代谢能量代谢和血细胞形成血细胞形成将会出现障碍，最容易受到影响的是生长和分裂旺盛的细胞和生长和分裂旺盛的细胞和组织组织。由于神经组织的活动严重依赖于持续的能量供应，特别来自糖的氧化分解释放出的能量，因此，在很多情况下，神经系统神经系统的功能也会受到影响。B族维生素J它是一个大家族，至少包括十余种维生素。其共同特点是：1.在自然界经常共同存在，最丰富的来源是酵母酵母、蔬菜蔬菜和动物肝脏动物肝脏；2.从低等的微生物到高等动物和人类都需要都需要它们作为营养要素；3.从化学结构上看，大都含有含有N N；4.在体内主要作为辅酶或辅基辅酶或辅基参与物质代谢物质代谢和能量代谢；5.从性质上看此类维生素易溶于水，对酸稳定，易易被碱或热破坏被碱或热破坏。维生素B1 是第一个被发现第一个被发现的维生素，又名为硫胺素硫胺素。辅酶硫胺素焦磷酸（硫胺素焦磷酸（TPP）TPP是体内催化-酮酸氧化脱羧的辅酶，也是磷酸戊糖途径中转酮酶的辅酶。缺乏症：脚气病脚气病，因此又称维生素B1为抗脚气病维生素维生素B2 维生素B2由核糖醇与6,7-二甲基异咯嗪结合而成。由于氧化型的维生素B2呈现黄色，故又名为核黄素核黄素。辅酶黄素单核苷酸（黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），它们分别构成各种黄酶或黄素蛋白的辅基参与体内生物氧化生物氧化。缺乏症：主要症状为口角炎、舌炎、阴囊炎、皮疹及角膜血管增生口角炎、舌炎、阴囊炎、皮疹及角膜血管增生和巩膜充血等和巩膜充血等。维生素PP 即维生素B3，包括尼克酸尼克酸和尼克酰胺尼克酰胺两种物质，两者均为吡啶衍生物，在体内可以相互转变。辅酶辅酶辅酶（NAD+）和辅酶）和辅酶（NADP+）的成分，这两种辅酶结构中的尼克酰胺部分具有可逆地加氢和脱氢可逆地加氢和脱氢的特性，在生物氧化过程中起氢传递体生物氧化过程中起氢传递体的作用。缺乏症：主要表现为癞皮病癞皮病。由于补充维生素PP可预防和治愈癞皮病，因此维生素PP又称为抗癞皮病因子或抗癞皮病维生素。维生素B6 包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。辅酶主要是磷酸吡哆醛（磷酸吡哆醛（PLP）和磷酸吡哆胺）和磷酸吡哆胺，它们在体内参与氨基酸的转氨、消旋、某些氨基酸的脱羧以及半胱氨酸的脱巯基作用。此外它还参与羟色胺、去甲肾上腺素、鞘磷脂以及血红素的合成。缺乏症：维生素B6在动植物中分布极广，同时，肠道肠道细菌也能够合成它细菌也能够合成它，因此在人类尚未发现单纯的维生素B6缺乏病。动物缺乏维生素B6可发生与癞皮病相似的皮炎皮炎。泛酸 即维生素B5，是由,-二羟-,-二甲基丁酸与-丙氨酸通过酰胺键缩合而成的酸性物质，泛存在于动植物组织。辅酶辅酶CoA。辅酶辅酶A的化学结构的化学结构叶酸叶酸 是由蝶酸和谷氨酸缩合构成，因在植物绿叶中含量丰富植物绿叶中含量丰富而得名。辅酶辅酶5,6,7,8-四氢叶酸（四氢叶酸（FH4或或THF）。四氢叶酸作为辅酶其作用是参与体内“一碳单位”的转移，充当甲基、亚甲基、甲酰基、甲川基和亚胺甲基等基团的载体，在体内很多重要物质的合成中起重要作用。缺乏症：当体内缺乏叶酸时，“一碳单位一碳单位”的转移发生障的转移发生障碍碍，核苷酸特别是胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成减少，进而影响到骨髓中幼红细胞DNA的合成，使得幼红细胞细胞分裂的速度明显下降。幼红细胞因分裂障碍体积增大，形成巨幼红细胞，最终导致巨红细胞性贫血巨红细胞性贫血。叶酸的化学结构叶酸的化学结构能被四氢叶酸转移的能被四氢叶酸转移的“一碳单位一碳单位”生物素生物素 又名维生素维生素H，为带有戊酸的噻吩与尿酸结合的骈环。辅酶作为多种羧化酶的辅酶参与羧化酶的辅酶参与CO2的固定的固定。在细胞内，生物素在生物素蛋白质连接酶的催化下通过其戊酸侧链与羧化酶的赖氨酸残基上的-NH2形成的酰胺键相连，于是，生物素的骈环通过柔长的链系在酶分子上，这种结构对羧化反应十分重要。通常将以这种形式存在的生物素和赖氨酸残基的复合物被称为生物胞素。缺乏症：鳞状皮炎、精神忧郁、脱发和无食欲等鳞状皮炎、精神忧郁、脱发和无食欲等。生物素和生物胞素的化学结构生物素和生物胞素的化学结构硫辛酸硫辛酸 硫辛酸的本质为含有2个硫原子的辛酸，有氧化型（2个硫原子通过二硫键相连）和还原型（二硫键还原为巯基）两种形式，在细胞内通过其羧基与硫辛酸转乙酰基酶的赖氨酸残基上的-NH2形成的酰胺键相连，作为脂酰基的载体参与参与-酮酸的氧化脱羧酮酸的氧化脱羧。硫辛酸的主要来源为肝和酵母肝和酵母，人类还没有发现与硫辛酸相关的缺乏病。硫辛酸和硫辛胺的化学结构硫辛酸和硫辛胺的化学结构维生素B12 含有复杂的咕啉环咕啉环结构，可谓自然界最复杂的辅助因最复杂的辅助因子子，因其分子中含有金属元素钴钴和若干酰酰胺胺基基，故又称为钴胺素钴胺素。维生素B12的吸收与胃粘膜分泌的一种糖蛋白密切相关，这种糖蛋白叫做内在因子内在因子。维生素B12必须与内在因子结合后才能被小肠吸收。辅酶甲基钴胺素和甲基钴胺素和5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素。甲基钴胺素参与体内的转甲基反应和叶酸代谢转甲基反应和叶酸代谢，是N5-甲基四氢叶酸甲基移换酶的辅酶。此酶催化N5-甲基四氢叶酸和高半胱氨酸之间不可逆的甲基移换反应，产生四氢叶酸和甲硫氨酸；5-脱氧腺苷钴胺素 在体内作为几种变位酶的辅酶。缺乏症：恶性贫血和神经系统受损恶性贫血和神经系统受损。维生素维生素B12及其衍生物的化学结构及其衍生物的化学结构维生素CJ 维生素C又名抗坏血酸抗坏血酸它是含有内酯结构的酸性多羟基化合物，其分子中第2位和第3位碳原子上的两个烯醇式羟基极易解离质子，因而其水溶液有较强的酸性。此外，维生素C可脱氢而被氧化成氧化型维生素C，此反应是可逆的。维生素C含有手性碳原子，因而具有光学异构体，自然界存在的具有生理活性的是生理活性的是L L型型。J 辅酶羟化酶羟化酶。J 缺乏症：坏血病坏血病还原型维生素还原型维生素C和氧化型维生素和氧化型维生素C的互变的互变维生素C的功能1.1.参与体内的羟基化反应参与体内的羟基化反应（1）胶原的合成（2）胆酸的形成（3）酪氨酸的降解（4）有机药物或毒物的羟基化（5）肾上腺素的合成2.2.抗氧化作用抗氧化作用（1）保护水溶性化合物巯基和使巯基再生（2）防止铁的氧化、促进铁的吸收维生素AJ维生素A是由-白芷酮环和两分子异戊二烯单位缩合而成的不饱和一元醇，有A1和A2两种。A1即视即视黄醇，黄醇，A2为为3-脱氢视黄醇脱氢视黄醇。A1在体内经脱氢可转变为11-顺视黄醛，11-顺视黄醛可异构化为全反式视黄醛。11-顺视黄醛可进一部被氧化成视黄酸，但此反应是不可逆的。-胡萝卜素胡萝卜素向维生素向维生素A的转变以及维生素的转变以及维生素A在体内的功能在体内的功能维生素A的生理功能 维生素A的生理功能由视黄醇、视黄醛和视黄酸来完成：（1）视黄醇和视黄酸作为脂溶性激素促进生长脂溶性激素促进生长与发发育、抗癌育、抗癌以及维持上皮结构的完整与健全维持上皮结构的完整与健全。（2）视黄醛构成视网膜视网膜的感光物质感光物质，作为视蛋白的辅基参与视觉参与视觉的形成。缺乏它可导致夜盲症夜盲症。（3）铁的转运铁的转运（4）抗氧化抗氧化作用维生素D 维生素D属于固醇类衍生物固醇类衍生物，人体内维生素D主要是由7-脱氢胆固醇经紫外线照射脱氢胆固醇经紫外线照射而转变，称为维生素D3或胆钙化醇。植物中的麦角固醇经紫外线照射后可产生另一种维生素D，称为维生素D2或钙化醇。维生素D本身都没有明显的生理活性，它们必须先在肝细胞内经羟基化转变为25-羟基维生素D，然后再在肾小管内进行第二次羟基化反应，最后形成具有活性的1,25-二羟维生素D，作为一种脂溶性激素发挥作用脂溶性激素发挥作用。维生素D在体内与甲状旁腺素协同作用，促进小肠对食物中钙和磷的吸收钙和磷的吸收，维持血中钙和磷的正常含量，促进骨和齿的钙化作用。因为维生素D具有抗佝偻病抗佝偻病作用，故又名抗佝偻病维生素。维生素维生素D的化学结构的化学结构维生素维生素E 维生素E又称为生育酚生育酚，已经发现的生育酚有、和四种，其中以-生育酚的生理效用最强。它们都是苯骈二氢吡喃的衍生物。维生素E的主要生理功能是在体内作为一种强抗氧化剂强抗氧化剂与维生素A、-胡萝卜素和维生素C一起防止脂类或脂溶性物质氧化、保护细胞膜免受氧化损伤以及维护红细胞的完整。由于它的亲脂性，它常常积累在循环中的脂蛋白、细胞膜和贮存在体内的脂肪中，作为“清道夫”可以迅速地与分子氧或自由基反应，防止脂质特别是不饱和脂肪酸被过氧化物氧化。此外，维生素E还参与生物氧化生物氧化，在呼吸链中既可以稳定辅酶Q，又可以协助电子传递给辅酶Q。维生素E还与动物生殖机能生殖机能有关，因此又名为生育酚。-生育酚的化学结构生育酚的化学结构分子式反应性基团抗氧化剂O2分子氧维生素A，-胡萝卜素，维生素EO2OHRO超氧化物自由基羟基自由基烷氧基自由基超氧化物岐化酶，维生素E，-胡萝卜素ROO过氧自由基维生素E，维生素CH2O2过氧化氢过氧化氢酶，谷胱甘肽过氧化物酶LOOH脂质过氧化物谷胱甘肽过氧化物酶自由基与抗氧化剂自由基与抗氧化剂维生素K 维生素K是2-甲基1,4-萘醌的衍生物，自然界已发现的有两种，存于绿叶植物中的是维生素K1，肠道细菌合成的是维生素K2。维生素K在体内主要作为依赖于维生素K的羧化酶的辅羧化酶的辅酶酶参与某些蛋白质的后加工，使这些蛋白质分子上的特定谷氨酸残基经历-羧基化修饰最终激活它们的活性。需要进行-羧基化修饰的蛋白质有凝血因子II、VII、IX和X以及骨钙蛋白。其中凝血因子与凝血酶能够促进血液凝固促进血液凝固，因此维生素K又名为凝血维生素凝血维生素。维生素维生素K作为辅酶参与的酶促反应作为辅酶参与的酶促反应第第七七节节酶与医学的关系酶与医学的关系The Relation of Enzyme and Medicine一、酶和疾病密切相关一、酶和疾病密切相关（一）酶的质、量与活性的异常均可引起（一）酶的质、量与活性的异常均可引起某些疾病某些疾病 有些疾病的发病机理直接或间接和酶的异常有些疾病的发病机理直接或间接和酶的异常或酶或酶活性活性受到抑制相关。受到抑制相关。许多疾病也可引起酶的异常，这种异常又使许多疾病也可引起酶的异常，这种异常又使病情加重。病情加重。激素激素代谢障碍或代谢障碍或维生素维生素缺乏可引起某些酶的缺乏可引起某些酶的异常。异常。酶活性受到抑制多见于酶活性受到抑制多见于中毒中毒性疾病。性疾病。（二）酶的测定有助于对许多疾病的诊断（二）酶的测定有助于对许多疾病的诊断1酶活性测定和酶活性单位是定量酶的基础酶活性测定和酶活性单位是定量酶的基础 酶的活性酶的活性是指酶催化化学反应的能力，其衡量是指酶催化化学反应的能力，其衡量的标准是酶促反应速率。的标准是酶促反应速率。酶促反应速率酶促反应速率可在适宜的反应条件下，用单位可在适宜的反应条件下，用单位时间内底物的消耗或产物的生成量来表示。时间内底物的消耗或产物的生成量来表示。酶的活性单位酶的活性单位是衡量酶活力大小的尺度，它反是衡量酶活力大小的尺度，它反映在规定条件下，酶促反应在单位时间（映在规定条件下，酶促反应在单位时间（s、min或或h）内生成一定量（）内生成一定量（mg、g、mol等）等）的产物或消耗一定数量的底物所需的酶量。的产物或消耗一定数量的底物所需的酶量。在特定的条件下，每分钟催化在特定的条件下，每分钟催化1mol底物底物转化为产物所需的酶量为一个国际单位。转化为产物所需的酶量为一个国际单位。催量催量(kat)是指在特定条件下，每秒钟使是指在特定条件下，每秒钟使mol底物转化为产物所需的酶量。底物转化为产物所需的酶量。kat与与IU的换算：的换算：1 IU=16.6710-9 katn国际单位国际单位(IU)n催量单位催量单位(katal)2血清酶对某些疾病的诊断具有更重要的价值血清酶对某些疾病的诊断具有更重要的价值血清酶血清酶酶水平的改变酶水平的改变病毒性病毒性肝炎肝炎胆管胆管阻塞阻塞肌营养肌营养不良不良急性心急性心肌梗死肌梗死急性胰急性胰腺炎腺炎肿瘤转移到肿瘤转移到其他其他肝肝骨骨胆碱酶酯胆碱酶酯 或或 有机磷化有机磷化合物中毒合物中毒丙氨酸转氨酶丙氨酸转氨酶 或或 或或 天冬氨酸转氨酶天冬氨酸转氨酶 碱性磷酸酶碱性磷酸酶 骨疾病，骨疾病，骨折骨折酸性磷酸酶酸性磷酸酶 或或 前列腺癌前列腺癌乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶 或或 巨幼红细巨幼红细胞性贫血胞性贫血肌酸激酶肌酸激酶 脂酶脂酶 小肠穿孔小肠穿孔小肠穿孔小肠穿孔淀粉酶淀粉酶 -谷氨酰转移酶谷氨酰转移酶 （三）酶和某些疾病的治疗关系密切（三）酶和某些疾病的治疗关系密切许多许多药物药物可通过抑制生物体内的某些酶来达可通过抑制生物体内的某些酶来达到治疗目的。到治疗目的。通过阻断相应的通过阻断相应的酶活性酶活性，以达到遏制肿瘤生，以达到遏制肿瘤生长的目的。长的目的。酶还可以酶还可以直接用于治疗直接用于治疗目的。目的。二、酶在医学上的应用领域广泛二、酶在医学上的应用领域广泛（一）酶作为试剂用于临床检验和科学研究（一）酶作为试剂用于临床检验和科学研究 酶法分析酶法分析即即酶偶联测定法酶偶联测定法(enzyme coupled assays)，是利用酶作为分析试剂，对一些酶，是利用酶作为分析试剂，对一些酶的活性、底物浓度、激活剂、抑制剂等进行的活性、底物浓度、激活剂、抑制剂等进行定量分析的一种方法。定量分析的一种方法。1 1酶法分析是以酶作为工具对化合物和酶活性酶法分析是以酶作为工具对化合物和酶活性进行进行定量分析定量分析的一种方法的一种方法2 2酶标记测定法是酶学与免疫学相结合的一种酶标记测定法是酶学与免疫学相结合的一种测定方法测定方法酶标记测定法酶标记测定法是利用酶检测的敏感性对无催是利用酶检测的敏感性对无催化活性的蛋白质进行检测的一种方法。酶可化活性的蛋白质进行检测的一种方法。酶可以代替同位素与某些物质相结合，从而使该以代替同位素与某些物质相结合，从而使该物质被酶所标记。通过测定酶的活性来判断物质被酶所标记。通过测定酶的活性来判断被其定量结合的物质的存在和含量。被其定量结合的物质的存在和含量。当 前 应 用 最 多 的 是当 前 应 用 最 多 的 是 酶 联 免 疫 测 定 法酶 联 免 疫 测 定 法（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）。免疫印迹免疫印迹免疫组化免疫组化酶酶联免疫测定联免疫测定法法（ELSA）ELISA3 3工具酶广泛地应用于分子克隆领域工具酶广泛地应用于分子克隆领域除上述酶偶联测定法外，人们利用酶具有高除上述酶偶联测定法外，人们利用酶具有高度特异性的特点，将酶做为工具，在分子水度特异性的特点，将酶做为工具，在分子水平上对某些生物大分子进行定向的分割与连平上对某些生物大分子进行定向的分割与连接。接。（二）酶的分子工程是方兴未艾的酶工程学（二）酶的分子工程是方兴未艾的酶工程学酶分子工程主要是利用物理、化学或分酶分子工程主要是利用物理、化学或分子生物学方法对酶分子进行子生物学方法对酶分子进行改造改造，包括对酶，包括对酶分子中功能基团进行化学修饰、酶的固定化、分子中功能基团进行化学修饰、酶的固定化、抗体酶等等，以适应医药业、工业、农业等抗体酶等等，以适应医药业、工业、农业等的某种需要。的某种需要。药物设计药物设计:过渡态类似物过渡态类似物酶识别过渡态酶识别过渡态设计酶抑制剂，模拟反应过渡态设计酶抑制剂，模拟反应过渡态例子：胞嘧啶脱氨酶可以作为抗肿瘤药物的靶标例子：胞嘧啶脱氨酶可以作为抗肿瘤药物的靶标RiboseNCNCHCHNH2OCytidineUridineCNCHCHOOHNRibosecytidinedeaminase四四氢氢尿苷是胞嘧啶脱氨酶的过渡态类似物尿苷是胞嘧啶脱氨酶的过渡态类似物1 1固定化酶是固相酶固定化酶是固相酶 固定化酶（固定化酶（immobilized enzyme）是将水是将水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水但仍具有酶活性的酶衍生物。溶于水但仍具有酶活性的酶衍生物。固定化酶在催化反应中以固定化酶在催化反应中以固相状态作用于固相状态作用于底物底物，并保持酶的高度特异性和催化的高，并保持酶的高度特异性和催化的高效率。效率。固定化酶固定化酶 2 2抗体酶是具有酶活性的抗体抗体酶是具有酶活性的抗体将底物的将底物的过渡态类似物作为抗原过渡态类似物作为抗原，注入动，注入动物体内产生抗体，则抗体在结构上与过渡物体内产生抗体，则抗体在结构上与过渡态类似物互相适应并可相互结合。该抗体态类似物互相适应并可相互结合。该抗体便具有能催化该过渡态反应的酶活性。当便具有能催化该过渡态反应的酶活性。当抗体和底物结合时，就可使底物转变为过抗体和底物结合时，就可使底物转变为过渡态进而发生催化反应。渡态进而发生催化反应。这种具有催化功能的抗体分子称为这种具有催化功能的抗体分子称为抗体酶抗体酶(abzyme)。抗体抗体酶酶
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