GPX

谷胱甘肽過氧化物酶通過催化谷胱甘肽（GSH）還原氫過氧化物,能有效地清除生物體內的自由基,從而保護細胞免受氧化損傷,對防治由活性氧引起的多種疾病具有潛在藥用價值。但是天然GPX穩定性差、來源有限、分離純化困難等不利因素限制了此酶的開發和應用,人們開始轉向該酶人工模擬物的研究。對已有的GPX模擬酶深入研究表明,產生底物結合位點是製備高活力GPX模擬酶的關鍵因素之一。單克隆抗體（McAb）製備技術是產生具有底物結合部位受體的有效手段,為酶的人工模擬開闢了新途徑。但最初通過雜交瘤技術獲得的McAb相對分子量較大,且為鼠源性,限制了抗體酶的應用。相比之下,單鏈抗體（scFv）則更適合用作藥物,通過一個連接肽（linker）將抗體的重鏈可變區（VH）和輕鏈可變區（VL）連成一條鏈構成的單鏈抗體,較好地保持了抗原親和性,大大降低了免疫原性,穿透組織能力加強,可經大腸桿菌高效表達,因而更適合於用作藥物。通過原核表達我們已成功製備出了人源單鏈抗體scFv-B3,但其對應的含硒催化抗體Se-scFv-B3的活力與天然GPX還有差距。我們與吉林大學理論化學計算國家重點實驗室鄭清川老師課題組合作對scFv-B3進行了結構分析,對預測的活性位點進行了人工改造,將scFv-B3的44位的丙氨酸（Ala44）和180位的丙氨酸（Ala180）分別突變成絲氨酸（Ser）。這兩種突變體和未突變的人源單鏈抗體scFv-B3都經大腸桿菌Rosetta實現了可溶性表達,再經Ni2+螯合親和層析（IMAC）純化。然後,通過化學法將絲氨酸殘基修飾為硒代半胱氨酸（Sec）,從而實現了單鏈抗體的硒化。突變含硒單鏈抗體的GPX活力有較大提高,突變型Se-scFv-B3-A180S的活力約為Se-ScFv-B3的2倍。這一研究結果為酶的人工改造提供了一個新的思路,也為本領域今後的深入研究奠定了基礎。