katalytische Antikörper, katalytisch aktive Antikörper, Antikörperenzyme, Abzyme, engl. antibody enzymes, monoklonale Antikörper, mit enzymatischer Aktivität, die chemische Reaktionen spezifisch katalysieren. Das Prinzip der Katalyse durch Enzyme beruht darauf, dass die Aktivierungsenergie des Übergangszustands der katalysierten Reaktion herabgesetzt wird. Der Übergangszustand wird dabei durch spezifische Wechselwirkungen zwischen den funktionellen Gruppen im aktiven Zentrum des Enzyms mit den entsprechenden Gruppen des Substrats stabilisiert. Es ist daher vorstellbar, k. A. herzustellen, indem Analoga des Übergangszustands als Antigene verwendet werden. Beispielsweise entsteht bei der Esterhydrolyse durch den Angriff des OH--Ions auf die Carbonylgruppe im Übergangszustand eine tetrahedrale Konformation, mit einer negativen Teilladung auf dem Carbonylsauerstoff. Derivate der Phosphonsäure [H(HO)2P=O] sind in ihrer tetrahedralen Struktur und ihrer Ladungsverteilung dem ÜZ der Esterhydrolyse ähnlich (Abb.). Ein monoklonaler Antikörper, der spezifisch für das Phosphonatanalogon ist, katalysiert tatsächlich die Esterhydrolyse. Deren Geschwindigkeit ist dabei tausendfach höher als die der spontanen Hydrolyse in Lösung.

Seit 1986 wird in der Literatur von Abzymen berichtet, die Acyltransfer, β-Eliminierung, Spaltung einer C-C-Bindung, Peroxidation, Pophyrinmetallierung und Redoxreaktionen katalysieren. Die laufenden Arbeiten auf diesem Gebiet haben zum Ziel, die katalytische Effizienz der Abzyme zu verbessern. Dazu werden Haptene eingesetzt, die nicht nur die Konformation des ÜZ der betreffenden Reaktion nachahmen, sondern auch eine geladene Gruppe besitzen. Diese hat den Zweck, eine entgegengesetzt geladene Gruppe in den Antikörper einzuführen, die so positioniert ist, dass sie die Umwandlung des ÜZ in das Produkt unterstützt, indem sie – je nach Erfordernis des Reaktionsmechanismus – ein Proton abstrahiert bzw. zur Verfügung stellt. [K.D. Janda J. Amer. Chem Soc. 113 (1991) 5.427-5.434; S.J. Benkovic Annu. Rev. Biochem. 61 (1992) 29-54]

Katalytische Antikörper. Antikörper, die die Hydrolyse des gezeigten Esters katalysieren, wurden durch Immunisierung von Mäusen mit dem Phosphonatanalogon des Esters hergestellt.