酶学与酶工程.docx
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酶学与酶工程
Lecture1酶学与酶工程
1、酶的概念，命名、酶的活性中心
1）酶是由活细胞产生的，具有催化活性和高度转移性的特殊蛋白质，是一类生物催化剂。
酶工程：
将酶学理论与化工技术相结合，研究酶的产生和应用的一门新的技术性学科，包括了酶制剂的制备、酶的固定化、酶的修饰与改造及酶反应器等方面。
主要:
酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和酶生物反应器。
化学酶工程：
用化学手段修饰、改造、模拟天然酶，使其更适合人们的需要，主要包括天然酶、化学修饰酶、固定化酶以及化学人工合成酶的研究与应用。
生物酶工程：
用生物学的方法，特别是基因工程、蛋白质工程和组合库筛选法改造天然酶，创造性能优异的新酶，主要是抗体酶、杂合酶、进化酶和核酸酶的研究与应用。
2）命名：
系统命名法！
！
催化下列反应酶的命名：
ATP+D—葡萄糖→ADP+D—葡萄糖-6-磷酸
该酶的正式系统命名是：
ATP：
葡萄糖磷酸转移酶，表示该酶催化从ATP中转移一个磷酸到葡萄糖分子上的反应。
它的分类数字是：
E.C.2.7.1.1
E.C代表按国际酶学委员会规定的命名
第1个数字
（2）代表酶的分类名称（转移酶类）
第2个数字（7）代表亚类（磷酸转移酶类）
第3个数字
（1）代表亚亚类（以羟基作为受体的磷酸转移酶类）
第4个数字
（1）代表该酶在亚-亚类中的排号（D葡萄糖作为磷酸基的受体）
3）活性中心
必需基团：
酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的基因
酶的活性中心：
必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。
2、酶的分类、组成、结构特点和作用机制
分类：
按酶促反应的性质分类（六大类）：
氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶类、异构酶类、合成酶类
全酶=酶蛋白+辅因子
辅因子包括：
有机辅因子（辅酶非共价结合/辅基非共价结合或共价结合）和金属辅因子（金属酶/金属激活酶）
酶蛋白的分类：
单体酶、寡聚酶
仅有一个活性中心的酶；一条/多条多肽链组成，分子量相对小。
多酶复合体
体内一些酶聚合在一起，组成一个物理的结合体；第一个酶的产物可以成为第二个酶的底物。
多功能酶
在酶分子中存在多种催化活性的部位；相关的化学反应在一个酶分子上进行。
3、酶作为催化剂的显著特点
强大的催化能力：
可以加快至1017倍；
没有副反应，酶在较温和的条件下催化反应的进行；
高度的专一性，各种酶都有专一性但是专一程度的严格性上有所差别；
可调节性，包括了抑制剂和激活剂的调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等；
易变性，大多数的酶是蛋白质，在极端环境中会受到破坏。
4、酶活力的调节
调节对象：
关键酶！
！
！
——一般位于代谢反应途径的起始或分支位点；催化单向不可逆反应；活性较低（限速酶）；是可调节酶。
方式：
酶活性的调节——快速
酶含量的调节——缓慢（两种方法：
同工酶/控制酶基因的表达和酶分子的降解）
酶的质变：
酶原调节，变构调节，共价调节
酶原调节：
避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，使得酶在特定的环境中发挥作用；另外酶原可以认为是酶的储存形式；水解激活是不可逆的。
变构调节：
代谢物可以和酶分子活性中心之外的部位可逆性的结合，使酶的构象发生改变，从而改变酶的催化活性。
这类酶一般具有四级结构，存在协同效应/含有催化亚基和调节亚基。
共价修饰：
酶蛋白肽链在其他酶的催化下，化学集团可以与酶发生可你的共价修饰，影响了酶的活性。
PS：
磷酸化与脱磷酸化等。
（有级联效应）
5、核酶的概念及核酶的应用
核酶：
化学本质是RNA，催化底物包括RNA、DNA、肽键等，还有的具有RNA连接酶、磷酸酶等活性。
具有反应特异性识别碱基；核酶的催化效率比较低是一种较为原始的催化酶。
PS：
核酶是金属依赖酶（特异的结构作用；促进RNA分子的折叠；参与过渡中间复合物的形成）
作用：
核苷酸转移作用；水解反应，磷酸二酯酶作用；磷酸转移反应，类似磷酸转移酶作用；脱磷酸作用，酸性磷酸酶作用；RNA内切反应，RNA限制性内切酶作用。
脱氧核酶：
利用体外分子进化技术获得的一种具有高效催化活性和结构识别能力的单链DNA片段，称为酶性DNA。
（根据催化功能的不同可以分为五大类：
切割RNA的脱氧核酶、切割DNA的脱氧核酶、具有激酶活力的脱氧核酶、具有连接酶功能的脱氧核酶、催化卟啉环金属螯合反应的脱氧核酶）
应用：
1）核酶可以特异性地识别并结合目标基因，使其断裂失活，从而阻断或降低目标基因的表达，起到基因沉默的作用；2）核酶不会对细胞基因组产生任何副作用，因而可以作为安全有效的分子生物学工具；3）可以应用于基因治疗
核酸酶：
指所有可以水解核酸的酶，本质为蛋白质。
在细胞内催化核酸的降解。
可分为DNA酶和RNA酶；外切酶和内切酶；其中一部分具有严格的序列依赖性，称为限制性内切酶
6、同工酶的概念
原级同工酶：
同一种属中由不同基因或（复）等位基因编码的多肽链多组成的单体、纯聚体或杂交体，其理化及生物学性质不同而能催化相同反应的酶称为同工酶。
不同基因可以是在不同染色体或在同一染色体的不同位点上，分子结构差异，彼此间无交叉免疫。
次生性同工酶：
由同一基因、同一mRNA转译生成原始的酶蛋白，再经过不同类型的共价修饰（如糖基化等）而造成的多种酶分子形式，严格来说不属于同工酶而称为次生性同工酶。
Lecture2酶促反应
1、酶促反应的特点和机理：
①极高的效率；②特异性（绝对特异性、相对特异性、立体结构特异性）；③作用条件温和；④具有可调节性。
2、三个假说：
锁匙假说
关于专一性的假说之一；1894年费歇尔提出；酶与底物的结合方式可用锁匙结合（多位点结合）假设做出解释；酶是刚性结构的。
诱导契合假说
1959年D.E.Koshland提出；底物与酶结合时，酶分子上某些基团发生明显的变化；酶的活性中心是柔软的。
E+S—ES—E+P
中间络合物假说
Henri和Wurtz提出；底物浓度与反应速度的关系时发现。
酶的高效催化是由于酶首先与底物结合生成不稳定的中间产物，然后释放反应产物和酶。
3、酶促反应动力学：
1）影响酶促反应的因素，Km值的意义
①Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一般时的底物浓度；Km表示酶与底物分子的亲和力，值越大亲和力越小。
②当反应条件恒定时，Km只和酶及底物的性质有关，与酶的浓度无关；
③一种酶能催化几种底物时就有不同的Km，其中Km最小的底物一般认为是该酶的天然底物或最适底物；
④分辨同工酶：
测定几个同工酶对同一底物的Km，可估计这组同工酶是原级同工酶还是次生性同工酶，前者的Km常有差异，后者的则比较接近或相同。
⑤有助于寻找限速步骤；在进行生化试验时根据米氏公式计算工具酶的用量。
2）有哪些抑制类型，与Km之间的关系
不可逆性抑制作用
抑制剂以共价键与活性中心的必需基团相结合使酶失活；常见不可逆抑制剂：
碘乙酸、有机磷化物
分为Ks和Kat两大类
可逆性抑制作用
竞争性抑制
抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。
Vmax不变，表观Km↑
非竞争性抑制
抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合，底物与抑制剂之间无竞争关系。
酶-底物-抑制剂复合物ESI不能进一步分解产生产物Vmax↓，表观Km不变。
反竞争性抑制
抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物结合，使ES的量下降。
酶-底物-抑制剂复合物ESI不能进一步分解产生产物，常见于多底物反应中；Vmax↓，表观Km↓
酶抑制剂的应用：
医学上：
青霉素类药物的应用
农业生产上：
农药杀虫的机理——抑制生物体中的靶酶；
工业上的应用：
食品加工过程中使用金属螯合剂抑制多酚氧化酶。
4、影响酶促反应的因素：
1）底物浓度
2）酶浓度
3）温度
4）pH
5）激活剂（必需激活剂/非必需激活剂）
6）抑制剂（使酶的催化活性下降但不引起变性的物质）
5、酶活性的测定和酶活性单位
酶的活性单位：
在规定条件下，酶促反应在单位时间内生成一定量的产物或消耗一定量的底物所需要的酶量。
国际单位,在特定条件下，每分钟催化1μmol底物转化为产物所需的酶量为一个国际单位。
催量单位，在特定条件下，每秒钟使1mol底物转化为产物所需要的酶量。
1IU=16.67×10-9kat
方法：
①选择适宜的底物
②确定酶催化反应的温度，pH值，底物浓度，激活剂浓度等反应条件
③在一定条件下，将一定量的酶与底物混合液混合均匀，适时记录反应开始的时间
④反应到一定时间，取出适量的反应液，运用各种生化检测技术，检测产物的生产量和底物的减少量
Lecture3基因工程的酶学基础&基因克隆表达的过程
1、基因克隆常用的酶、应用及注意事项
2、重组DNA技术操作的主要步骤
3、酶工程：
酶的生产、改性和应用的技术过程
Lecture3ZFN、TALEN、CRISPER技术原理及优缺点
ZFN
锌指蛋白+Fok1
识别DNA的酶和Fok1核酸内切酶
锌指蛋白结构域负责识别靶位点,依赖FokI的作用打DNA双链,从而造成双链断裂，断开的双链DNA在修复过程中会发生碱基的缺失、插入、同源交换等突变。
不是任意三联碱基组合都有对应的模块；上下文效应；脱靶现象严重；难度大
TALEN
TALEN蛋白+Fok1
TALE的核酸识别单元为间隔32个恒定氨基酸序列的双连氨基酸（RVDs）。
RVDs与A、G、C、T有恒定的对应关系，即NG识别T，HD识别C，NI识别A，NN识别G/A
TALE的核酸识别单元与A、G、C、T有恒定的对应关系。
靶序列识别模块不受上下游影响，特异识别并打断基因组中的任意靶序列。
无基因序列、细胞、物种限制。
毒性低、脱靶情况少。
成对的TALE识别模块保证了基因敲除靶点的准确性。
CRISPER
靶向要求：
PAM为NGG
如果目标序列不存在PAM,则不可用。
仅需十余个碱基的精确配对，降低切割特异性。
是一种原核系统，针对真核细胞中染色体的各种修饰结构是否能够无差别的进行高效的切割还需要进一步探究。
和ZFN及TALEN一样，存在双链断裂之后非同源末端连接修复可能随机产生细胞毒性的问题。
只需要合成一个sgRNA就能实现对基因的特异性修饰，Cas蛋白不具有特异性；编码sgRNA的序列小；细胞毒性小，脱靶率低，便于操作和调节。
Lecture5酶的发酵生产
Lecture6酶的分离纯化
6.1了解酶在细胞中的分布
6.1.1胞外酶：
由细胞产生后分泌到胞外发挥作用的酶，大部分属于水解酶，通常含量高容易得到。
6.1.2细胞内酶：
在细胞内合成后并不分泌到细胞外，而在细胞内起催化作用，该类酶在细胞内往往与细胞器结合，不仅有一定的区域性，而且催化的反应具有一定顺序性
6.2材料的获取
微生物作为酶源的优越性：
价格低廉，产量高；容易培养和管理：
生长迅速，适应性强；产酶稳定性好；利于分离纯化。
6.3分离纯化的技术路线：
离心分离：
借助离心机旋转所产生的离心力，使不同大小、不同密度的物质分离的技术过程要根据欲分离物质以及杂质颗粒大小密度和特性的不同，选择适当的离心机、离心方法和离心条件。
过滤与膜分离：
非膜过滤：
采用高分子膜以外的物质作为过滤介质
膜过滤：
采用各种高分子膜为过滤介质
电泳分离：
纸电泳
用滤纸作为支撑介质多用于核苷酸的定性定量分析。
醋酸纤维素薄膜电泳
常用于分析血清蛋白、胎盘球蛋白，优点是简便迅速，便于保存
琼脂糖凝胶电泳
一般用于核酸的分离分析
聚丙烯酰胺凝胶电泳
核酸和蛋白质的分离纯化及检测，分辨率较高
6.5酶的浓缩
蒸发浓缩
超滤浓缩
浓缩以压力差为动力，将待浓缩溶液通过超滤膜，酶分子较大被滞留，水分子和小分子选择性透过，达到浓缩目的
吸水浓缩
利用葡聚糖凝胶的吸水特性，干胶直接加入样品溶液，吸水嘭润后在过滤或离心。
聚乙二醇PEG
反复冻融浓缩
利用酶溶液相对于纯水冰点较低的原理使酶分子与小分子物质分离。
沉淀法
盐析法，有机溶剂法
6.6酶的干燥
6.7酶的结晶
常用的结晶方法是：
透析平衡结晶法——将酶液装进透析袋，对一定浓度的盐溶液进行透析，使酶液逐步达到过饱和状态而析出结晶的过程。
6.8纯化方案的设计与评价
6.8.1纯化方案的设计
（一）纯化方法的选择依据
1、根据有效成分和杂质之间理化性质的差异
调节溶解度：
沉淀法
2、根据分子大小、形状的不同：
离心分离，膜分离，凝胶过滤
2、根据分子电荷性质的不同：
离子交换层析，电泳
4、根据专一性结合的方法：
亲和层析
5、其它：
吸附层析，疏水层析
（二）纯化方法的排序
先选用粗放、快速、有利于缩小样品体积的方法。
精确、费时、需样品少的方法，宜后选用。
6.8.2纯化方案的评价
酶的定量并非是对按白虎进行定量而是对它的催化能力进行定量；所以，酶的定量就是测定酶的活力，也即测定酶的促反应速度。
酶活力的测定：
在酶反应开始后不同时间，从反应系统中取出一定量反应液，用适当方法停止其反应后，再根据产物和底物在物化性质上的差别进行分析，求得单位时间的酶促反应变化量。
常用的方法：
化学分析法（比色法）：
产物可与特定的化学试剂反应生成稳定的有色溶液。
分光光度法：
利用底物和产物光吸收性质的不同。
量气法：
酶促反应中产物或底物之一为气体。
滴定法（pH值测量法）：
产物之一是自由的酸性物质或碱性物质。
多用pH电极测。
提纯倍数与回收率：
每毫克酶蛋白所含的酶活力单位数
酶比活力=酶活力单位数/酶蛋白质量
纯化倍数=提纯后比活力/提纯前比活力（方法的有效程度）
总活力=酶活力单位数*酶液总体积
回收率=提纯后酶总活力/提纯前酶总活力×100%（反应酶的损失情况）
Lecture7酶的修饰
1.原因——天然酶的缺陷
易于变性失活；酶的活性不够；容易受产物和抑制剂的影响；工业生产的条件达不到酶的最适反应条件；底物不溶于水或者酶的米氏常数过高；酶作为药物在体内的半衰期等因素限制酶制剂的应用；具有抗原性。
2.化学酶工程——通过分子修饰的方法改变已分离出来的天然酶的活性
定义：
对酶在分子水平上用化学方法进行改造，在体外通过人工方法与一些化学基团，特别是具有生物相容性的大分子进行共价连接，从而改变酶分子的酶学性质的技术。
目的：
研究结构与功能的关系；改变天然酶的性质扩大酶的应用范围；提高酶的生物活性；增强酶的稳定性；消除酶的抗原性；产生新的催化能力。
原理：
增强稳定性和耐热性——交联产生刚性结构；“遮盖”酶的活性部位；减少蛋白水解酶的破坏的可能性
抗原决定簇的破坏或者“遮盖”
大分子修饰剂形成“缓冲外壳”，抵御外界环境的极性变化，维持酶活性部位微环境的相对稳定。
要求和条件：
在修饰原理、修饰剂和反应条件的选择以及没血性质等方面都要有足够的了解：
酶的稳定性（热稳定性、酸碱稳定性、作用温度、pH等）；酶活性中心的状况（活性中心基团、辅因子等）。
修饰反应尽可能在酶稳定条件下进行，尽量不破坏酶活性功能的必须基团，使修饰率高，同时酶的活力回收高：
pH与离子强度；修饰反应的温度与时间；反应体系中酶与修饰剂的比例。
化学修饰方法：
金属离子置换修饰
把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子，使酶的特性和功能发生改变的修饰方法。
阐明金属离子对酶催化作用的影响；提高酶的催化效率；增强酶的稳定性；改变的动力学特征
大分子结合修饰
利用水溶大分子与酶的侧链基团结合，使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的特性和功能。
提高酶的催化效率；增强酶的稳定性；消除酶的抗原性
侧链基团修饰
通过选择性的试剂或亲和标记试剂与酶分子侧链上特定功能基团发生化学反应
荧光试剂进行修饰，了解在溶液状态下酶分子的构象；研究各种基团对酶分子的结构，特性和功能的影响；测定某一集团在酶分子中的数量。
亲和修饰
试剂作用于被修饰部位的某一基团，但不与被作用位点以外的同类基团发生作用
专一性地标记与酶的活性部位上，使酶不可逆失活，也称为专一性的不可逆抑制
化学交联
用双功能基团试剂（戊二醛），与酶分子内不同肽链部分共价交联，使酶分子空间构象更加稳定。
固定化酶或修饰酶改变酶的生物化学性质和免疫学性质。
固定化修饰
通过酶表面的酸性或碱性残基，将酶共价连接到惰性载体上，由于酶所处的微环境发生改变，使酶的最适pH、温度和稳定性发生变化。
酶化学修饰的设计：
对酶性质的了解：
活性部位、稳定条件、反应最佳条件以及侧链基团的性质等；
对修饰剂的选择的考虑：
分子量、修饰剂链长和对蛋白吸附性；修饰剂上反应基团的数目及位置；修饰机上反应集团的活化方法和条件；（选择性地与一个氨基酸残基反应；反应在酶蛋白不变性条件下进行；所标记的残基在肽链中稳定以易于分离鉴定；修饰反应的程度能简单测定）
选择酶反应条件要注意：
反应体系的溶剂性质、盐浓度、pH、温度等；酶与修饰剂的比例。
（不造成蛋白质的不可逆变性；有利于专一性修饰；温度、pH、反应介质和缓冲液；修饰剂专一性）
局限性：
化学修饰的专一性是相对的；化学修饰后的酶的构象多多少少有一些改变，不利于对构象和功能关系的解释；只能发生在具有极性氨基酸残基侧链上；化学修饰法研究酶结构与功能关系缺乏准确性和系统性。
3.酶分子的物理修饰
通过物理修饰，可以了解不同物理条件下，由于酶分子空间构象的改变而引起酶的特性和功能的改变情况。
特点在于不改变酶的组成单位及其基团，酶分子中的共价键不发生改变，只在物理因素下，副键发生某些变化和重排。
4.生物酶工程——通过基因工程方法改变编码酶分子的基因而达到改造酶目的
定义：
将肽链上的某一个氨基酸换成另一个氨基酸，引起酶蛋白空间构象的改变，从而改变酶的某些特性和功能的方法。
方法：
酶蛋白主链修饰
（酶切/酶原激活法）
利用酶分子主链的切断和连键，使酶分子的化学结构及其空间结构发生某些改变从而改变酶的特性和功能的方法
变性、诱导与构象重建
酶肽链变性松散后，使其在有底物类似物或抑制剂存在的非天然条件下复性，酶将折叠成所需要的特殊结构，产生新的性状。
生物酶工程：
克隆酶
通过基因工程手段，克隆各种天然酶的基因，将其克隆到表达载体中，然后将表达载体转化到适当的宿主中，得到表达特定酶的基因工程菌，通过基因工程菌的繁殖大量产生的酶称为克隆酶。
突变酶
有控制地对天然酶基因进行剪切、修饰或突变，从而改变这些酶的催化特性、底物专一性或稳定性，使之更加符合人们的需要。
定点突变：
盒式诱变、寡聚核苷酸引物诱变、PCR诱变
体外定向进化：
合理设计、定向进化
易错PCR/DNA改组
杂合酶
Lecture8
8.1杂合酶
8.1.1杂合酶的概念
把来自不同酶分子的结构单元（单个功能域、二级结构、三级结构或功能域）或酶分子进行组合或交换，可以产生具有所需性质的优化酶杂合体。
——优化酶的结构，提高酶功能的手段
意义：
杂合酶可用于改变酶学或非酶学性质，是了解酶的结构-功能关系以及香瓜酶的结构特征的有力工具；可以扩大天然酶的潜在应用，甚至可以产生催化自然界不存在的反应的新酶分子；杂合酶方法的有效性和实用性已经得到了实验的证实。
8.1.2杂合酶的构建方法
构建基础：
蛋白质的功能不为可以从一个蛋白质转移一道另外一个蛋白质上，同时保持结构的完整性，并获得新功能。
不同蛋白质之间被交换的成分可以是个别残基、二级结构成分、整个亚结构或整个蛋白质。
为了保留相同的基本功能，又具有修饰的性质通常在同喜功能单位间交换较短的成分，另外还可吸收两个或更多的功能单位易产生双功能蛋白质或多功能蛋白质。
构建方法：
1）非合理性设计法：
主要通过构建各种库，再从库中筛选出所需性质的杂合体
2）理性设计法：
要求对所操作对象的结构和功能详尽的了解，才能实现结构元件从一个蛋白转移至另一个蛋白质，从而产生性能新奇的杂合体。
点突变及二级结构互换
功能域替换或转移
功能域部位转移到具有天然结构的骨架上，是产生新结合活力和新催化活力的“合理方法”
活性部位转移到同系蛋白上
转移活性部位到一个新的结构上
功能域的交换
功能域为杂合酶的构成组件，可通过交换获得具有催化特性的酶
功能域与结构域的融合
DNA限制内切酶：
识别结构域+非特异性DNA裂解结构域
OverlapPCR&酶切连接的方法
8.1.3杂合酶的应用
1）非催化特性的改变
种间杂交→高度同源酶之间的杂交→某一酶的催化特性授予另一酶
2）创建新催化活性酶
调整现有酶的特异性或催化特性（单一氨基酸的变化；功能性结构域的交换）
向结合蛋白引入催化残基
向蛋白骨架引入特定功能的催化和结合结构域
3）产生双功能或多功能蛋白质
把编码两个功能蛋白质的基因末端融合，从而产生融合蛋白，因此也可把这一途径产生的酶看做杂合酶。
4）确定蛋白质的结构与功能的关系
杂合酶常常被用来确定相关酶之间的差异,表征给予酶特殊性质的那些残基或结构，一种酶具有这种特殊性质，而另一种同系酶则不具备。
8.2极端酶
8.2.1极端微生物与极酶
在超常生态环境条件下生存的微生物。
它们对极端环境具有强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。
极端酶来自极端微生物可以在极端环境下行使功能；极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础；极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。
8.2.2极端酶的制备
1）天然极端酶的筛选和生产：
极端环境中采样，辅基，分离极端细菌，在通过特定的标记筛选极端酶
2）蛋白质工程生产极端酶：
从极端环境中收集DNA,随机切割成DNA片段，再插入寄主细胞进行表达，提高筛选效率；
利用基因重组技术，将极端酶的基因进行克隆，并进行序列测定，进一步探讨酶的构效与功能的关系。
3）宏基因组：
基因提取→纯化特定DNA进行克隆→插入载体→导入宿主细胞→序列和功能筛选
原位裂解法&异位裂解发
8.2.3极端酶的应用
8.3抗体酶
8.3.1抗体酶的理论基础
过渡态理论：
认为酶与底物的结合经历了一个易于形成产物的过渡态，实际上是降低了反应所需要的活化能。
抗体酶的设想：
能与化学反应中过渡态结合的抗体，可能具有酶的活性，催化反应的进行。
具有催化能力的免疫球蛋白称为催化抗体。
8.3.2抗体酶的概念和特点
1）具有催化功能的抗体分子，在其可变区赋予了酶的属性，是抗体的高度选择性和酶的高校催化能力结合的产物；
2）能催化一些天然酶不能催化的反应
3）具有更强的专一性和稳定性
8.3.3抗体酶的制备
1）诱导法是利用反应过渡态类似物为半抗原制作单克隆抗体，筛选出具高催化活性的单抗即抗体酶。
2）拷贝法主要根据抗体生成过程中抗原-抗体互补性来设计的。
3）引入法则借助基因工程和蛋白质工程将催化基因引入到特异抗体的抗原结合位点上，使其获得催化功能。
4）化学修饰法对抗体进行化学修饰，使抗体与催化基团相连。
8.3.4应用前景
戒毒、肿瘤治疗
8.4噬菌体展示技术原理
即将外源蛋白分子或多肽的基因克隆到丝状噬菌体基因组中，与噬菌体外膜蛋白融合表达，展示在噬菌体颗粒的表面。
由于外源蛋白或多肽的基因型和表型统一在同一噬菌体颗粒内，因此，通过表型筛选就可以获得它的编码基因。
基于生物分子与药物靶分子（抗体、受体、抗原、酶的底物等）的亲和力，应用噬菌体表面展示技术可以从多肽
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