四川农业大学：《生物化学》课程PPT教学课件（专题讲座）核酶

员露 主讲陈惠

主讲 陈 惠

核酶 (Ribozyme) 概述 二 剪接型核晦 ● 三 剪勿型核酶 四 核酶的应用 五 核每技术面临的问题 脱氧核酶 (deoxyribozyme)

核 酶（Ribozyme) ⚫ 一、概述 ⚫ 二、剪接型核酶 ⚫ 三、剪切型核酶 ⚫ 四、核酶的应用 ⚫ 五、核酶技术面临的问题 ⚫ 六、脱氧核酶（deoxyribozyme)

概述 1、对酶及生物催化剂的认识的发展 蛋白质类：天然酶 极端酶extremoz 抗体酶abzyme 生物催化剂 生物工程酶 核酸类： Biocatalyst) Ribozyme Deoxyribozyme 克隆酶 遗传修饰酶 其它：模拟酶 蛋白质工程新酶

1、对酶及生物催化剂的认识的发展 一、概 述 生物催化剂 （Biocatalyst） 蛋白质类：天然酶 enzyme 极端酶 extremozyme 抗体酶 abzyme 生物工程酶 其它：模拟酶 核酸类: 克隆酶 遗传修饰酶 蛋白质工程新酶 、 Ribozyme Deoxyribozyme

2、长期以来，人们认为只有某些蛋白质才有生 物催化功能。但近些年研究发现，某些RNA分 子也具有生物催化功能，被称为Ribozyme。. 1982年Cech等发现四膜虫细胞大核期间 26 SrRNA前体具有自我剪接功能，并于1986年 证明其内含子L-19VS具有多种催化功能。1984 年Altman等发现RNaseP的核酸组分M,RNA具有 该酶的活性，而该酶的蛋白质部分C蛋白并无 每活性。Cech和Altman因发现Ribo么yme而获得 1989年度诺贝尔化学奖

2、长期以来，人们认为只有某些蛋白质才有生 物催化功能。但近些年研究发现，某些RNA分 子也具有生物催化功能，被称为Ribozyme。 1982年Cech等发现四膜虫细胞大核期间 26SrRNA前体具有自我剪接功能，并于1986年 证明其内含子L-19IVS具有多种催化功能。1984 年Altman等发现RNaseP的核酸组分M1RNA具有 该酶的活性，而该酶的蛋白质部分C5蛋白并无 酶活性。Cech和Altman因发现Ribozyme而获得 1989年度诺贝尔化学奖

。3、核酶作用的特点 化学本质RNA 底物RNA肽键ā-葡聚糖分支酶 反应特异性（专一性）碱基 催化效率低 产物

⚫3、核酶作用的特点 ⚫ 化学本质 RNA ⚫ 底物 RNA 肽键 ā-葡聚糖分支酶 ⚫ 反应特异性(专一性）碱基 ⚫ 催化效率 低 ⚫ 产物

4.核酶的分类 锤头核酶 发夹核酶 剪切型核酶 丁型肝炎病毒 (HDV）核酶 RNaseP 根据催化反应 「I内含子 剪接型核酶 II内含子

剪切型核酶 剪接型核酶 根据催化反应 锤头核酶 I内含子 II内含子 发夹核酶 丁型肝炎病毒（HDV)核酶 RNaseP 4.核酶的分类

二、剪接型核酶 。剪接型核酶的作用机制是通过既谫有接 的方式除去内含子(Intron) 。剪接型核酶分类 ●1、I类内含子 2、II类内含子

二、剪接型核酶 ⚫ 剪接型核酶的作用机制是通过既剪有接 的方式除去内含子（Intron). ⚫ 剪接型核酶分类 ⚫ 1、I类内含子 2、II类内含子

1.I类内含子的自我剪接(Self-splicing. 剪接机制 L-19IS在体外的多种酶活性 核酶是一种金属依赖酶 结构与功能的关系 引导序列：VS中的6个嘌呤核苷酸序列 5‘CUCUCU3' 3'GGGAGG5' G结合位点：IVS中的P7茎区 空间结构

1. I类内含子的自我剪接(Self-splicing) ⚫ 剪接机制 ⚫ L-19IVS在体外的多种酶活性 ⚫ 核酶是一种金属依赖酶 ⚫ 结构与功能的关系 ⚫ 引导序列：IVS中的6个嘌呤核苷酸序列 ⚫ 5‘CUCUCU3’ ⚫ 3’GGGAGG5’ ⚫ G结合位点:IVS 中的 P7茎区 ⚫ 空间结构

核酶是一种金属依赖酶 。金属离子的作用： 1、特异的结构作用，或参与活性部位的 化学过程 ●2、促进RNA的总体折叠 ●3、二价金属离子（如Mg2+)与底物活 性部位直接相互作用，参与过渡中间复 合物的形成

核酶是一种金属依赖酶 ⚫ 金属离子的作用： ⚫ 1、特异的结构作用，或参与活性部位的 化学过程 ⚫ 2、促进RNA的总体折叠 ⚫ 3、二价金属离子（如Mg 2+ ）与底物活 性部位直接相互作用，参与过渡中间复 合物的形成

2、Ⅱ类内含子的自我剪接 剪接机制 结构与功能的关系

2、Ⅱ类内含子的自我剪接 ⚫ 剪接机制 ⚫ 结构与功能的关系