1、前言
糖苷酶和糖基轉移酶不僅參與了體內碳水化合物的消化，而且是糖脂、糖蛋白生物合成中寡糖鏈的修剪酶，它對糖蛋白中寡糖鏈的形成極為重要；糖鏈的組成與結構是糖蛋白特異生物功能的識別部位，因此糖苷酶活性對糖蛋白生物合成有關鍵作用，而后者又涉及到免疫反應、神經細胞的分化、腫瘤的轉移以及病毒和細菌的感染. 因此, 糖苷酶不僅是生命體正常運轉的關鍵性酶,同時又是許多疾病的相關酶. 與病毒感染、癌癥及一系列新陳代謝紊亂性疾病如糖尿病、肥胖病有關。由于糖苷酶重要的生物學意義，糖苷酶抑制劑的研究也引起了人們的極大興趣。
糖苷酶抑制劑即是可抑制糖苷酶的活性，阻斷碳水化合物的分解，抑制淀粉、麥芽糖、蔗糖轉變成單糖；影響糖脂、糖蛋白生物合成中寡糖鏈的修剪；所以糖苷酶抑制劑不但對一些糖代謝紊亂性疾病如糖尿病、肥胖病等有臨床應用價值，而且可作為抗AIDS病毒、抗鼠白血病毒的潛在治療試劑。
本論文重點研究了糖苷酶中的β－半乳糖苷酶
β－半乳糖苷酶（β－galactosidase）又稱β－D－半乳糖苷水解酶，（β－D－galactosid- -e galacto-hydrolase ,EC.3.2.1.23）,商品名為乳糖酶（Lactase），它廣泛存在于豆類及其他各種動植物體內和微生物中。它能夠催化β－半乳糖苷化合物中的β－半乳糖苷鍵發生水解，還具有轉半乳糖苷的作用。由于它具有糖苷鍵結構特異性，可作為乳糖降解和雙糖合成催化劑，并有水解生物體內儲存的多糖和半乳糖殘基.引起血型轉化等生理功能[6,7]而受到人們廣泛關注，成為生物化學和酶催化化學的重要研究課題。
β－半乳糖苷酶的應用有著長遠的歷史，最初在食品工業中用來降解乳糖含量以滿足乳糖不適癥患者的需要，然而隨著生物技術的發展，它越來越應用于基因工程、蛋白質工程和疾病診斷方面。
將β - 半乳糖苷酶與人體胞外淀粉狀蛋白前體融合形成融合蛋白, 可作為Alzheimer 病的免疫源, 并進一步制備其單克隆抗體。還有報道將β - 半乳糖苷酶作為一種輔蛋白, 用作貓白血病毒gp70 的疫苗。
在診斷方面, 將抗菌性HIV 病毒基因與β - 半乳糖苷酶基因LacZ重組后作為定量HIV利用循環的早期抑制作用, 并預測化合物抗HIV的活性工具。同時，近年來β－半乳糖苷酶基因被越來越頻繁的用于轉基因治療方面，β－半乳糖苷酶基因作為報告基因，通過檢測β－半乳糖苷酶的表達情況，研究轉基因治療。
在環境檢測方面, 大腸桿菌的β - 半乳糖苷酶活性檢測可快速分析浴場和漁場地區水體受排泄物污染程度。
由于β－半乳糖苷酶的廣泛應用和重要的臨床價值，人們對此酶的基因進行了深入的研究，通過眾多學者的努力，目前β－半乳糖苷酶基因庫已基本建立并將日趨完善。但是，對于此酶的抑制劑研究還很少，目前文獻中所報道的研究酶和抑制劑相互作用的方法，基本上是用單一的競爭性或非競爭性抑制劑與酶作用，通過動力學研究或用現代儀器分析技術進行表征，獲得有關
酶的結構或催化機制的信息。本實驗就從酶的結構出發，探討研究并大量篩選其抑制劑。