人工酶是指人工合成的具有酶活性位點的有機化合物，能夠模擬天然酶的催化活性。這些合成分子通過模擬酶的活性位點，以高度的專一性和催化效率對化學反應進行催化。人工酶的研究領域中的開拓者是化學家Ronald Breslow。
簡介
生物體內的天然酶都是由幾百個氨基酸分子組成的蛋白質。酶所以有那么強的催化作用，跟它特有的結構有關。酶有一個活化中心，即它的催化基團。在化學反應中，催化基團處在兩個底物小分子中間，把兩個小分子緊緊地拉在周圍，使它們結合起來。這就好比一個大人的兩只手拉住兩個小孩使他們親近。酶的這種作用能大大加速生物化學反應。
自然界里的酶往往難以提純，生產成本又高，于是尋求人工合成酶就成為熱門的研究課題。人工酶的設計通常是在宿主分子，如環糊精、冠醚、杯芳烴等環狀分子的基礎上進行，這些宿主分子能夠結合底物的基團和進行催化的功能性基團，從而模擬酶的活性位點。
研制人工酶還處在開始階段，經過幾年的努力已經取得重大的進展。目前研制的人工酶，它的催化速度已接近天然酶，也就是說能使化學反應的速度提高一億倍以上（天然酶通常是１００億～１００００億倍）。只要設計得當，人工酶的催化速度還可以提高。這就足以說明，在酶工程研究領域，人工酶是大有可為的。然而，盡管已有許多催化不同反應的人工酶被報道，其催化效率依然遠低于天然的酶，通常可以提高反應速率至10^3倍，而天然酶可以提高至10^6倍。
納米酶是具有酶類催化活性的功能納米材料，作為新興的人工模擬酶，納米酶已被廣泛探索用于各種應用，如生物傳感、生物成像、腫瘤診斷和治療、抗生物污垢等。這表明人工酶不僅在催化效率上有潛力，而且在應用范圍上也具有廣闊的前景。
在細菌內存在的一類能識別并水解外源ＤＮＡ限制性內切酶，它具有極好的專一性，能識別ＤＮＡ上的特定位點，將ＤＮＡ的兩條鏈都切斷，形成粘性末端或平末端。ＤＮＡ經限制酶切割后產生的具有堿基互補單鏈的末端稱為粘性末端。限制酶的生物學功能在于降解外面侵入的ＤＮＡ而不降解自身細胞中的ＤＮＡ，因自身ＤＮＡ的酶切位點經修飾酶的甲基化修飾而受到保護。限制酶較為穩定，常用的約１００多種并已轉化為商品。限制酶在分析染色體結構、制作ＤＮＡ的限制酶圖譜、測定較長ＤＮＡ序列以及基因的分離、基因的體外重組等研究中是不可缺少的重要工具酶。
參考資料 >