蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾文庫.

1、從廣義上說：凡通過化學(xué)基團(tuán)的引入或除去, 而使蛋白質(zhì)共價結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，都可以稱為蛋白 質(zhì)的化學(xué)修飾。包括兩個方面：(1)側(cè)鏈基團(tuán)的改變；(2) 主鏈結(jié)構(gòu)的改變，前者屬于化學(xué)修飾的范疇，而 后者則屬于基因重組和定點(diǎn)突變的方法。蛋白質(zhì)化學(xué)修飾的意義改變蛋白質(zhì)的藥代動力學(xué)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性以及活性改變蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象化學(xué)修飾的原理影響蛋白質(zhì)化學(xué)修飾反應(yīng)進(jìn)程的因素有: 1蛋白質(zhì)功能基的反應(yīng)性（親核性）1.1基團(tuán)之間的氫鍵及靜電作用12基團(tuán)之間的空間位阻2修飾劑的反應(yīng)性2.1選擇吸附2.2靜電相互作用2.3位阻因素化學(xué)修飾的方法學(xué)1試劑的選擇水解穩(wěn)定性；蛋白質(zhì)的修飾位點(diǎn)，反應(yīng)類型以及專一性; 修飾劑的大

2、??；連接鍵的穩(wěn)定性、莓性和擁京性； 修飾后是否需要逬一步的分離； 是否適于建立快速.方便的分析方法； 是否能夠簡便經(jīng)濟(jì)的合成或購買2反應(yīng)條件的選擇考慮因素包括pH.反應(yīng)溫度.反應(yīng)介質(zhì)以 及緩沖液組成允許反應(yīng)順利進(jìn)行不能造成蛋白質(zhì)的不可逆變性 有利于專一性修飾蛋白質(zhì)修飾反應(yīng)的類型酰化及其相關(guān)反應(yīng) 烷基化反應(yīng) 氧化還原反應(yīng) 芳香環(huán)取代反應(yīng)蛋白質(zhì)的PEG修飾聚乙二醇(polyethyleneglycol, PEG)修飾又 稱分子的PEG化(PEGalation),是目前蛋白質(zhì)化 學(xué)修飾最重要的技術(shù)之一，是用來解決或緩解蛋白 和多肽在藥用過程中存在的諸多問題的有效途徑。PEG是III乙二醉單體聚合而成

3、的線性高分子材料，分了組成為HO-CH.-CH.-(O-CH-CH.-O)n-CH.-CHOH; PEG鏈還可以與 馬來酸阡進(jìn)-步共築形成梳狀的pEg衍生物，簡稱PM。PEG 分了中存在的人量乙氧基能夠與水形成氫鍵，使PEG具有良好 的水溶性;分子末端剩余的徑基通過適當(dāng)方式活化后可與各類 蛋白分子相偶聯(lián)。PEG由于PEG無毒，具有良好生物相容性和血液相容性, 使它成為一種被廣泛使用的生物修飾材料。對于各種 具有藥用潛能的蛋白來說，采用PEG修飾的目的主要有 以下三個方面:增加穩(wěn)定性，延長血漿半衰期;降低 免疫原性和抗原性;(3)降低毒副作用。1增加穩(wěn)定性和延長血漿半衰期一些以注射方式使用的藥用

4、蛋白,由于在血液中存留的 時間過短,在很大程度上限制了其正常藥效的發(fā)揮。通過 PEG修飾,一方面增加了分子量，降低了腎臟的排泄速率;另 一方面，偶聯(lián)的PEG鏈在蛋白分子表面產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)，減 弱了血液中各種水解酶對蛋白的水解作用，從而有效地延長 了蛋白在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的保留時間。2降低抗原性和免疫原性通過PEG修飾來消除免疫反應(yīng)活性，將異源性蛋白轉(zhuǎn)化 為非免疫原性的藥用蛋白，主要是利用無免疫原性的PEG分 子鏈與蛋白表面的基團(tuán)相偶聯(lián),進(jìn)而在蛋白表面形成一道屏 障,將暴露的抗原結(jié)合位點(diǎn)屏蔽起來。分子構(gòu)型獨(dú)特的梳狀 PEG具有更強(qiáng)的屏蔽功能，因而在這方面的應(yīng)用更為普遍。3降低毒副作用通過基因重組技術(shù)

5、獲得的大規(guī)模生產(chǎn)的TNF-a,IL2和 IFNy等是一類很有前途的抗腫瘤新藥。但由于它們的血漿半 衰期短，為達(dá)到顯著的臨床治療效果不得不加大使用劑量，這就 常常引起嚴(yán)重的毒副作用。近年來發(fā)現(xiàn)，利用PEG修飾技術(shù)對 這些蛋白進(jìn)行處理后，能夠大大增加其血漿穩(wěn)定性，降低使用劑 量;或在大的使用劑量下降低毒副作用。近年來,PEG修飾已成 為提高其抗腫瘤效能、降低毒副作用的有效手段。PEG對蛋白藥物修飾的研究及應(yīng)用進(jìn)展蛋白藥物的PEG修飾已卓有成效，國際知名的制藥公司已經(jīng)或正在積極推進(jìn)蛋白藥物的PEG修飾，1991年第一 種用PEG修飾的蛋白藥物PEG-ADA被FDA批準(zhǔn)上市，近幾年上市的有PEG-IF

6、N. PEG-G-CSF. PEG-生長抑素。 目前處于臨床前研究的PEG修飾的蛋白藥物有幾十種，處 于臨床實(shí)驗(yàn)的有：超氧化物歧化酶（即將上市，Enzon公 司）、白介素2 （II期，Chiron公司）、水蛭素（II期， BASFAG公司）、抗-TNF-a抗體片段（HI期，Pharmacia公司）、牛血紅蛋白（I期，Enzon公司）、抗-PDGF抗 體片段（II期，Celltech公司）。TNF-a是一種頗有價值的腫瘤治療藥物,它具有協(xié)同的 抗腫瘤效能:一方而直接表現(xiàn)為對腫痼細(xì)胞的細(xì)胞毒作川;另 一方面可激活宿主的抗腫瘤應(yīng)答并選擇性地引起腫瘤組織 內(nèi)部的微循環(huán)障礙。但TNF-a在體內(nèi)的清除速率

7、很快，要 產(chǎn)生明顯的抗腫瘤效果需要非常大的使川劑量，由此常引發(fā) 一系列嚴(yán)重的毒副作用，包括發(fā)熱、組織炎癥和組織損傷，甚 至是致命的內(nèi)毒素性休克樣綜合征。要將其轉(zhuǎn)化為一種有 效的抗腫瘤藥物必須冇效地降低毒副作川,PEG修飾正是為 達(dá)到這一目的。研究表明，利用mPEG50（）0對TNFoc進(jìn)行化 學(xué)修飾，通過對修飾條件的優(yōu)化處理，不僅能夠有效減少毒副 作用，還可提高其抗腫瘤活性。當(dāng)賴氨酸殘基被修飾的程度 分別為29%和56%時,英抗腫瘤活性分別增加了 4倍和100倍。 與天然TNF-altl比,修飾產(chǎn)物的分子量明顯增人，延氏了藥物 的有效作用時間，降低了毒副作用，促進(jìn)了它作為抗腫瘤藥物 的應(yīng)用。PEG修飾蛋白及其應(yīng)用被修飾蠶白種典修飾目的用途無基質(zhì)牛血紅蛋白延 長血漿半衣，枠低好參性血液代用品SOD延長血漿半衰期 枠1BI免疫尿性淸祿4L自曲基淪療關(guān)爺炎L-ASNase枠低免疫原性治療白血炳Bovine血漿擴(kuò)蓉劑IL-2坨加水力動力學(xué)半任治療腫瘤TNF-a坨加抗腫瘤效能，枠低棗剛作用淪療腫痢抗腫瘤抗體腫痢疋CtB菊常甘酸酶抗體増加穂定性