四膜虫的一个RNA插入序列的自拼接和酶促活性（上）

导言1926年,James B.Sumner结晶出尿酶,并发现它是一类蛋白质.此后经过10年的争论才认识到,生物体内几乎所有的生化反应均由蛋白酶催化.由此,酶是蛋白质的概念便深深地植入生物学工作者的脑海长达半个世纪之久.然而,在1981-1982年期间,我的研究小组和我一起发现了另一种酶——RNA分子,它能切割和连接自身的核苷酸.     

Ribozyme是唯一的非酶生物催化剂吗?

人们一直认为酶是唯一的生物催化剂,酶和生物催化剂概念具有等价性。Ｒｉｂｏｚｙｍｅ的发现打破了这种等价性,生物催化剂上升为属概念,酶和ｒｉｂｏｚｙｍｅ并列成为种概念。随着研究的深入,人们发现ＤＮＡ也具有催化活性。本实验室对博莱霉素（ＢＬＭ）的研究表明,ＢＬＭ介导的ＤＮＡ断链反应具有许多类似酶促反应的特性,并推测ＢＬＭ和生物体内的许多辅酶可能是生物催化分子进化过程中保留下来的古老而简单的小分子生物催化剂。可以断言ｒｉｂｏｚｙｍｅ并非唯一的非酶生物催化剂。     

竹红菌甲素光敏氧化吲(口乃木)反应的研究

吲哚类化合物的光敏氧化分解作为生物体内加单氧酶(monoxygenase)和加双氧酶(dioxygenase)催化降解色氨酸的代谢模型反应引起了人们的极大兴趣。人们对取代吲哚(特别是3-取代吲哚)进行了广泛的研究。竹红菌甲素(以下简称HA,结构如图1)是从竹红     

大熊猫癫痫病不同组织乳酸脱氢酶(LDH)同工酶盘电泳分析

同工酶是来源于生物机体和组织,能催化同一种生化反应,是蛋白质分子组成不同的酶类。乳酸脱氢酶是葡萄糖酵解过程中相当关键的酶,主要功能是催化乳酸和丙酮酸转换的生化反映。生物体的不同器官、组织、细胞,或同一细胞的不同部位(膜、质、细胞器),在生长发育的不同时期和不同条件下,都有不同的同工酶分布。经研究表明,它可作为各组织器官特异性的主要标志,是基因的生化表现型。同工酶的分析方法,有助于研究“基因—酶—性状”的基本图式。自从Wieme 1957年电泳人血清乳酸脱氢酶同工酶成功以来,同工酶的研究进展很快,如乳酸脱氢酶、苹菓酸脱氢酶、酯酶、过氧化物酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶等同工酶,以及血清蛋白质,已广泛得到应用,在临床上,应用乳酸脱氢酶同工酶组织器官特异性的特点,在某些     

光导纤维化学发光乳酸生物传感器研究

乳酸是临床化学重要检测项目,也是体育科学中确定运动员最佳训练强度的重要指标。从一滴体液(血清、尿或汗)中快速确定乳酸含量,一直是人们追求的目标。已经研究过的酶电极生物传感器性能较差;最近有人报道过一种光纤荧光乳酸生物传感器,取样量大且响应太慢。本文用戊二醛将起分子识别作用的乳酸氧化酶和起换能器作用的辣根过氧化物酶通过共价交联,同时固定在3-氨丙基多孔硅胶上,制成光导纤维的生物催化传感层,在传感膜微环境中乳酸的酶催化氧化反应同鲁米诺的酶催化氧化发光反应相偶合,产生化学发光信号.乳     

高分子催化剂

高分子催化剂,是对化学反应具有催化作用的高分子.在生物体内所进行的化学反应,几乎全部是酶催化的.酶是由各种氨基酸连结组成的高分子,有的还含有金属离子(金属酶).因此,酶可以说是天然高分子催化剂.酶和一般的催化剂所不同的特点是在常温常压的温和条件下,具有很高的活性和选择性.如     

生命体内的计时器:生物钟

生物钟是生物所具有的一种独特的生理功能,生物个体可借此自动预测时间,并相应地调节各项生理活动的节律.从低等的蓝藻直到包括人在内的哺乳动物.地球上的绝大多数生物体内都存在生物钟,各种生物可通过生物钟来调节体内的生化反应,进而对生理活动进行调节,实现与昼夜节律性变化环境因子的同步化.     

21世纪的新兴产业--酶制造

地球上存在着各种各样的生物。这些生物生存方式所引起的生物现象——生化反应是由一系列的酶来完成的。由生物进行的酶反应到底有多少种？据国际生化学联合会酶委员会编集的《酶命名规程（EnzymeNomenclature）1992》中，约有近4000种酶被注上酶委员会许可的符号EC。除此之外，实际上还有许多学会杂志上发表的、尚未得到国际酶委员会的承认，全部加起来恐怕将超过1万种。酶的利用，可追溯到那个还未意识到酶分子存在的年代。古代酿酒业、各种发酵食品制造业都离不开酶。然而近代科学对酶的利用，始于1833年APayan与J．Perspz发现了从麦…     

蛋白质工程的新策略——酶的体外定向进化

酶的体外定向进化是蛋白持工程的新策略，不需事先了解酶的空间结构和催化机制。而是通过模拟自然进化机制，以改进的诱变技术结合确定进化方向的选择方法，在体外改造酶基因，定向选择有价值的非天然酶，短期内可以在试管中完成自然界需要几百万年的进化过程，因此可能是发现新型酶和新的生理生化反应的重要途径。     

模拟过氧化物酶催化荧光反应的研究——CV-H_2O_2-Mn~Ⅲ-T(4-TAP)P

随着仿生学和生物无机化学的发展,天然酶的模拟工作越来越受到重视,因为模拟酶不仅成本低,而且稳定性好。日本Yutaka Saito等人曾合成MnTPPS_4络合物,替代过氧化物酶作为催化剂用于酚和胺类化合物的氧化显色反应。对Guilbault等人提出的过氧化物酶催化H_2O_2氧化高香草酸的荧光反应,我们曾从底物角度进行研究。本文依据过氧化物酶的活性中心结构,合成了一种金属卟啉化合物,四(4-三甲铵基苯)卟啉和锰的络合物Mn~Ⅲ-T(4-TAP)P,用于模拟辣根过氧化物酶(HRP),催化H_2O_2氧化佳味醇的氧化偶联反应,     

对映选择性催化萘普生乙酯水解的多克隆抗体

根据酶的活性中心能专一性地结合反应的过渡态,降低反应的活化能从而催化反应进行的原理,模拟反应的过渡态,设计并合成一有机分子(其空间结构和电荷分布方面都与反应的过渡态相类似)作为半抗原联接载体蛋白后免疫动物,经细胞杂交技术,成功地获得具有催化功能的抗体。这种把抗体的极其多样性和酶的巨大的催化能力等特性结合在一起的催化抗体,为传统的化学和免疫学研究开辟了一个崭新的方向。自报道第一例能催化酯水解的抗体以来,催化抗体己显示能催化多种反应,包括了酶催化的所有反应类型,如水解反应、基团转移反应、异构化反应、裂解反应、氧化-还原反应以及一些双分子反应等。因此,设计具有特异性的催化抗体,在化学、生物学、医学等领域无疑将显示巨大的应用潜力。     

以~(32)P后标记技术研究人血组分在DNA-致癌剂加合物AF-dG形成中的作用

DNA加合物的形成,即致癌剂对DNA分子的共价修饰是致癌的初始作用.绝大多数致癌剂必须先在生物体内酶系催化下形成亲电子的代谢物,然后与靶细胞DNA亲核部位共价结合。报道据,肝脏和一些肝外组织的细胞色素P-450及其他氧化酶系参与基因毒性化合物的生物活化.血液各组分有各种氧化酶活力,人血细胞在外源致癌剂生物活化的作用,     

SAM自由基酶研究进展:新反应与新机制

S-腺苷-L-蛋氨酸(S-adenosyl-L-methionine, SAM)自由基酶是当今酶学领域的研究热点.该类酶通过结合的辅因子SAM和[4Fe-4S]簇催化生物体中一系列重要的自由基反应,自2001年被正式命名以来,成员不断壮大,目前已成为最大的酶家族之一.近年来, SAM自由基酶领域有大量新反应和新催化机制被报道.本文对近5年部分代表性成果进行酶催化机制的介绍,内容涉及核糖体肽翻译后修饰、核苷类化合物以及多种小分子生物合成.通过底物分类,让读者更容易理解SAM自由基酶催化反应的广泛性与多样性.同时对该领域新发现的新颖的有机金属催化自由基反应机制进行了介绍,并对SAM自由基酶领域的未来发展方向进行展望.     

磁场对酪氨酸酶催化活性的影响研究

酪氨酸酶(Tyrosinase)又称多酚氧化酶,广泛存在于人、动物、植物和微生物中,是催化与生物体内黑色素的形成有关的一种含铜氧化酶.该酶分子中含有两个铜离子的结合位置,铜离子存在与催化活性有直接的关系.磁的生物学效应很早就引起了人们的关注,科学家们都试图从各种不同的角度对磁的生物效应进行观察和研究,曾经有人研究了核磁共振对水稻生长发育和增产效应,马逸龙采用生物传感器测定了H场磁化水对细胞内几种酶的活性影响.本文选用了广泛使用的H场磁化杯和流体磁化器,在相同的实验条件下,首次比较研究了两种磁场磁化器对酪氨酸酶催化底物DL-3,4-二羟基苯丙氨酸活性的影响.这一研究对于揭示磁场对生物体系内活性物质的生物活性影响及磁的生物效应有重要的理论价值和实际意义.     

四氧化三铁纳米颗粒过氧化物酶样活性的应用

除具有独特的超顺磁性外,四氧化三铁纳米颗粒(IONPs)还具有过氧化物酶样活性,能催化过氧化氢(H_2O_2)氧化底物(如邻苯二胺、鲁米诺、有机染料等)产生化学发光、颜色或荧光性质变化等.IONPs具有和天然过氧化物酶类似的最适反应条件,但是其能够在较宽的酸碱环境、温度范围以及抑制剂存在条件下保持较高的催化效率,且催化活性可以通过颗粒大小、结构、组成以及表面修饰等进行调节.本文首先简要介绍IONPs过氧化物酶样活性的影响因素,然后根据作用机制分类介绍其在各个领域的应用研究进展,包括:(1)替代过氧化物酶用于免疫印迹分析;(2)IONPs体内分布示踪;(3)H_2O_2浓度测定,涵盖消耗H_2O_2的物质和能够转化为H_2O_2的物质测定;(4)催化反应抑制剂或保护剂的测定;(5)催化H_2O_2产生强氧化性羟自由基,应用在包括有机污染物降解、病原微生物防治以及肿瘤治疗等领域.鉴于IONPs在生物医学领域的广泛应用,本文最后对如何深入开发IONPs过氧化物酶样活性在生物体内的应用,并且防范相应风险进行了探讨和展望.     

碳化铁功能化的三维氮掺杂碳材料制备及高性能电化学过氧化氢传感器构建

<正>过氧化氢(H2O2)既是一种重要的化工产品,又是生物体内众多酶促反应的产物,其在疾病诊断、生物成像、人类反恐等方面有广泛应用.因此,开发灵敏、快速、可靠检测H2O2的方法显得尤为重要.在众多检测手段中,电化学传感具有检测灵敏度高、响应时间短,易于现场、在线检测等优势.目前,H2O2电化学传感器主要包括基于酶的生物传感器和基于纳米材料的无酶传感器2大类.虽然生物酶传感器     

猪胰脂肪酶在单相有机溶剂中催化酯交换反应拆分DL-苯丙氨酸

近年来,随着酶工程研究的发展,酶在有机溶剂中的应用变得广泛.利用酶反应的立体选择性、区域选择性对许多醇、酯进行了光学拆分.其中也有报道利用酶在有机相中拆分氨基酸的结果,如α-胰凝乳蛋白酶在甲苯-水双相体系中拆分DL-苯丙氨酸甲酯,此反应实际上是水相进行的水解反应;α-胰凝乳蛋白酶在甲醇中催化DL-苯丙氨酸异丙醇酯和甲醇的酯交换反应,此反应酶存在于水相,反应过程必须随时控制pH;脂肪酶催化氨基酸N端     

分子剪刀：RNA酶日趋商业化

一个赢得诺贝尔奖且能引起基因工程革命的发现获得专利——但并非每个人都为之高兴。当科罗拉多大学的托马斯·塞奇在1982年发现RNA(核糖核酸)可以作为一种酶催化特定的生物反应,这个结果令分子生物学家们吃惊。在他们看来,只有蛋白质能作为酶起作用。所以这个发现不仅使塞奇     

质子型溶剂中Ln(OTf)3催化的有机反应研究进展

绿色化学是当前研究的热点。Ln(OTf)3是一种对水稳定的Lewis酸，可在水及质子溶剂等友好环境中催化许多有机反应，在绿色化学研究中备受关注。评述近年来镧系金属盐催化有机反应的概况和最新进展，对镧系金属催化的Diels-Alder(DA)反应、羟醛缩合反应、烯丙化反应、缩醛化反应、自由基反应等经典反应的绿色化研究进行了论述；并结合课题组在氮杂Diels-Alder,环化反应，亲电反应，固相合成及酶催化方面的研究成果，提出了今后研究的方向和热点。     

纳米酶的催化机制及应用

近年来,随着纳米材料的发展,一些纳米材料逐渐被发现具有与天然酶相似的高效催化活性,且克服了天然酶易失活、产量低等缺点,被定义为纳米酶其催化活性受纳米材料尺寸、结构、表面修饰等因素调节.这些纳米酶分为金属氧化物纳米酶、贵金属纳米酶和碳基纳米酶.本文将针对不同纳米酶的催化机制进行分类,归纳不同纳米酶的催化机制,并且整理纳米酶在体外疾病检测、体内肿瘤治疗等领域的应用.