《蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾》PPT課件

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1、化學(xué)修飾的原理化學(xué)修飾的方法學(xué)蛋白質(zhì)側(cè)鏈的修飾蛋白質(zhì)肽鏈的交聯(lián)親和標(biāo)記蛋白質(zhì)化學(xué)修飾的應(yīng)用內(nèi)容提要（第九講）三、羧基的修飾用水溶性碳二亞胺作催化劑，通過胺專一地修飾蛋白質(zhì)中的羧基。++HX+碳二亞胺形成相應(yīng)酰胺重排四、巰基的修飾由于半胱氨酸時蛋白質(zhì)中反應(yīng)性最強(qiáng)的殘基，所以很多試劑可用來修飾巰基側(cè)鏈。常用的有三類：1.碘乙酸、碘乙酰胺或環(huán)乙烯亞胺2.馬來酰亞胺或馬來酸酐3.有機(jī)汞試劑（一）1類試劑是烷化劑，此類試劑還能與甲硫氨酸、賴氨酸或組氨酸反應(yīng)。pH﹥7碘乙酸半胱氨酸副反應(yīng)：pH﹥5.5組氨酸pH=2～8.5pH=8.5甲硫氨酸（二）2類試劑能與巰基形成對酸穩(wěn)定的衍生物，而與

2、其它基團(tuán)形成的產(chǎn)物則對酸不穩(wěn)定。+pH﹥5副反應(yīng)：+pH﹥7半胱氨酸（三）3類試劑對巰基專一性最強(qiáng)。常用的是對氯汞苯甲酸，S-汞-N-5-二甲氨基萘磺酰半胱氨酸是對氯汞苯甲酸的衍生物，也可與巰基反應(yīng)。馬來酸酐+對氯汞苯甲酸+S-汞-N-5-二甲氨基萘磺酰半胱氨酸（四）5，5′-二硫雙硝基苯甲酸（DTNB）也常用于修飾巰基，它與半胱氨酸形成混合二硫化物。+pH﹥6.5+DTNB2-硝基-5-硫代苯甲酸釋放出的2-硝基-5-硫代苯甲酸陰離子在412nm處有吸收，可用光譜法測定其含量。五、組氨酸咪唑基的修飾常用試劑是焦碳酸二乙酯和碘乙酸。1-羧乙基組氨酸3-羧乙基組氨酸1，3-二羧乙

3、基組氨酸+pH4～7+焦碳酸二乙酯碘乙酸用碘乙酸烷化組氨酸殘基可得單取代或雙取代衍生物。焦碳酸二乙酯能使咪唑環(huán)上的一個氮原子羧乙基化.羥胺可使反應(yīng)可逆進(jìn)行，回收組氨酸。+pH=7+羥胺六、色氨酸吲哚基的修飾（一）N-溴琥珀酰亞胺（NBS）常用來修飾色氨酸。它氧化吲哚基成為羥吲哚衍生物。酪氨酸也能與NBS作用。（二）各種芐基鹵化物能使吲哚環(huán)烷基化最常用的是2-羥基-5-硝基芐基溴，由于溶解度的問題，常用它的類似物二甲基（2-羥基-5-硝基芐基）锍鹽。應(yīng)注意的問題該試劑在水介質(zhì)、高pH下不穩(wěn)定，迅速水解為CO2和乙醇。試劑大大過量時可與咪唑環(huán)上的兩個氮都作用，形成雙取代衍生物。羥胺

4、不能使雙取代物發(fā)生可逆反應(yīng)，而是清除咪唑環(huán)。2-羥基-5-硝基芐基溴+pH﹤7.5+HBr醋酸++H++Cl-對氯硫硝基苯帶硝基苯取代基的硫基鹵化物的專一性與锍鹽類似，但能產(chǎn)生單一產(chǎn)物，避免了锍鹽修飾產(chǎn)物的不均一性，而且產(chǎn)物的光譜性質(zhì)可用來定量測定色氨酸。七、酪氨酸酚基的修飾四硝基甲烷在溫和條件下可高度專一地硝化酪氨酸殘基，產(chǎn)生可電離的發(fā)色基團(tuán)3-硝基酪氨酸。色氨酸八、甲硫氨酸甲硫基的修飾用H2O2和過甲酸可將甲硫氨酸氧化成甲硫氨酸亞砜，用碘乙酸烷化甲硫氨酸殘基，能形成正甲硫鹽。九、絲氨酸羥基的修飾甲苯磺酰氟（PMSF)可與絲氨酸殘基作用。++四硝基甲烷3-硝基酪氨酸試劑修飾的

5、側(cè)鏈LysGluCysArgSerHisTyrTrpMet醋酸酐××××?；狒痢痢寥痢痢痢罭-溴琥珀酰亞胺××××碳二亞胺×苯異硫氰××四硝基甲烷×三硝基苯磺酸×焦碳酸二乙酯××碘乙酸××××環(huán)乙烯亞胺××××甲苯磺酰氟×馬來酰胺××常用重要修飾劑的專一性第四節(jié)蛋白質(zhì)肽鏈的交聯(lián)雙功能試劑：具有兩個反應(yīng)活性部位，可以在相隔較近的兩個氨基酸殘基間搭橋、形成多肽鏈內(nèi)、多肽鏈間或者蛋白質(zhì)分子之間的交聯(lián)，而不引起蛋白質(zhì)構(gòu)象的重大改變的試劑。一、設(shè)計或選擇交聯(lián)劑要考慮的因素（一）反應(yīng)的專一性交聯(lián)劑分為同型雙功能試劑異型雙功能試劑（二）交聯(lián)距離隨著交聯(lián)劑兩個功能基之間距離跨度的增加，形

6、成交聯(lián)的可能性也隨之增加。（三）可裂解性研制可裂解交聯(lián)劑有助于分離和表征交聯(lián)片斷。（四）反應(yīng)活性部分可以在某種程度上控制交聯(lián)劑的反應(yīng)部位，可以通過交聯(lián)劑反應(yīng)活性部位的疏水性、親水性或電荷來控制反應(yīng)。二、交聯(lián)劑的類型交聯(lián)劑類型同型雙功能試劑異型雙功能試劑可被光活化試劑.可裂解性不可裂解性反應(yīng)基團(tuán)間隔基團(tuán)反應(yīng)基團(tuán)同型雙功能試劑(CH2)n，長度可變異型雙功能試劑（-S--（CH2）n-）2可被硫醇裂解長度可變可被高碘酸裂解亞氨酯光活化雙功能試劑能與胺反應(yīng)的基團(tuán)能與巰基反應(yīng)的基團(tuán)（一）同型雙功能試劑交聯(lián)劑兩端具有相同的反應(yīng)活性部分。雙亞氨酯，可與氨基反應(yīng)。兩端間的間隔基團(tuán)是（CH2）

7、n若間隔基團(tuán)含有二硫橋，則成為可裂解同型雙功能試劑。所有同型雙功能試劑都對氨基有專一性，但戊二醛例外，它除了與氨基反應(yīng)外，還可與羥基反應(yīng)。雙亞氨酸酯（非裂解）二甲基-3，3′-二硫代-雙丙基亞氨酯（可裂解）（二）異型雙功能試劑這類試劑的一端與氨基作用，另一端與巰基側(cè)鏈作用，但用碳二亞胺時，另一端反應(yīng)基團(tuán)是羧基。這類交聯(lián)劑的一端含有氨基反應(yīng)部分，N-羥琥珀酰亞胺，另一端含有巰基反應(yīng)部分，馬來酰亞胺或聯(lián)硫基。2N-羥琥珀酰亞胺辛二酸酯（非裂解）N-琥珀酰胺-3-（2-吡啶二硫代)丙酸酯（三）可被