巰基的化學修飾(醫(yī)學PPT課件)

1、食品生物技術(shù)精品課程主講：劉常金第二章蛋白質(zhì)修飾內(nèi) 容酶蛋白的化學修飾酶蛋白化學修飾的應(yīng)用蛋白質(zhì)改造的分子生物學途徑酶蛋白的化學修飾酶蛋白側(cè)鏈的修飾酶蛋白的親和修飾酶的化學交聯(lián)酶蛋白側(cè)鏈的修飾羧基的化學修飾氨基的化學修飾精氨酸胍基的化學修飾巰基的化學修飾組氨酸咪唑基的化學修飾羧基的化學修飾水溶性的碳二亞胺是特異修飾酶的 COOH，也是最普遍的標準方法羧基的甲酯化氨基的化學修飾NH2具有親核性烷基化： 修飾劑有：鹵代乙酸、芳基鹵（DNFB)、芳香族磺酸（TNBS）烷基化：與醛酮還原烷基化蛋白質(zhì)序列分析中的 DNS精氨酸胍基的修飾修飾劑具有兩個鄰位羰基的化合物 例：丁二酮，1，2環(huán)己二酮精氨酸胍基

2、的修飾巰基的化學修飾巰基具有很強的親核性烷基化:基于碘乙酸的熒光試劑 Enzyme-SH + ICH2COOH Enzyme-S-CH2COOH巰基的化學修飾N乙基馬來酰亞胺是專一性強的修飾劑，產(chǎn)物在300nm有最大吸收與DTNB,Ellman試劑反應(yīng)生成二硫鍵有機汞試劑專一性強，產(chǎn)物在250nm處有最大吸收巰基的化學修飾巰基的化學修飾組氨酸咪唑基的修飾DPC在中性pH下有專一性，產(chǎn)物在240nm處有最大吸收碘代乙酸可修飾不同的N原子組氨酸咪唑基的修飾色氨酸的吲哚基NBS可修飾吲哚基，但酪氨酸干擾HNBB，Koshland專一水溶性差4硝基苯硫氯, Koshland專一性強注意修飾時對巰基保護

3、色氨酸的吲哚基酶的親和修飾親和標記 酶的側(cè)鏈的化學修飾存在著多個同類殘基與修飾劑反應(yīng)的問題，對某個殘基的選擇性修飾較困難，因此開發(fā)了親和標記試劑。親和標記酶的位點專一性修飾時根據(jù)酶和底物的親和性，修飾劑不僅具有對作用基團的專一性，而且具有被作用部位的專一性。這類化學修飾稱為親和標記，這類修飾劑稱為位點專一性抑制劑。親和試劑專一性標記在酶的活性部位，使酶不可逆失活，也稱專一性抑制劑。親和標記蛋白質(zhì)的化學交聯(lián)化學交聯(lián)是一類重要的化學修飾交聯(lián)劑是具有兩個反應(yīng)活性部位的雙功能基團可以在相隔較近的兩個氨基酸殘基之間，或蛋白質(zhì)與其他分子之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。交聯(lián)劑種類繁多，在長度、氨基酸專一性、交聯(lián)速度和交聯(lián)

4、效率不同。最常用的交聯(lián)劑酶蛋白修飾的研究歷史五十年代，主要研究酶的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系七十年代，人為改變天然酶的某些性質(zhì)，創(chuàng)造天然酶所不具備的優(yōu)良特性，甚至創(chuàng)造新的活性酶蛋白化學修飾的應(yīng)用酶蛋白化學修飾的應(yīng)用酶經(jīng)過修飾，會產(chǎn)生的變化： 提高生物活性 增強在不良環(huán)境中的穩(wěn)定性 針對特異性反應(yīng)降低生物識別能力解除免疫原性 產(chǎn)生新的催化能力在結(jié)構(gòu)與功能研究中的應(yīng)用研究酶空間結(jié)構(gòu)確定氨基酸殘基的功能測定酶分子中某種氨基酸的數(shù)量問題的提出：醫(yī)藥方面：異體蛋白質(zhì)的抗原性受蛋白質(zhì)水解酶水解和抑制作用，在體內(nèi)半衰期短、穩(wěn)定性差、不能在靶部位聚集，不在最適pH值，影響使用效果生物技術(shù)領(lǐng)域：工業(yè)用酶遇酸、堿、有機溶劑

5、變性、不耐熱、易受產(chǎn)物和抑制劑抑制。在醫(yī)藥和生物技術(shù)中的應(yīng)用酶的表面化學修飾大分子修飾可溶性大分子可通過共價鍵連于蛋白質(zhì)表面，形成覆蓋層PEG, PVP,PAA,葡聚糖，環(huán)糊精，CMC，肝素等分子量50020000u的PEG，是兩親分子，具有生物相容性聚乙二醇修飾蛋白質(zhì)PEG 修飾時多采用單甲氧基聚乙二醇聚乙二醇修飾蛋白質(zhì)例：聚乙二醇修飾的L-天冬酰胺酶降低甚至消除酶的抗原性，提高了抗蛋白質(zhì)水解的能力，延長體內(nèi)半衰期，提高藥效L-asparaginase (EC.3.5.1.1) 抗腫瘤FDA批準的Oncaspar1994年在美國上市，為L-天冬酰胺的PEG螯合物蛋白質(zhì)改造的分子生物學途徑基因突變技術(shù)：通過在基因水平上對其編碼的蛋白質(zhì)分子進行改造，在其表達后研究蛋白質(zhì)功能的一種方法分兩類：位點特異性突變和隨機突變位點特異性突變通過寡核苷酸介導的基因突變盒式突變或片段取代突變利用聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）,以雙鏈DNA為模板進行的基因突變寡核苷酸介導的基因突變是在含有突變序列的