酶分子化學(xué)修飾1

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1、第四章酶分子的修飾第二節(jié)酶化學(xué)修飾的種類及應(yīng)用一、酶的表面化學(xué)修飾（一）大分子修飾（大分子結(jié)合修飾）是目前應(yīng)用最廣的酶分子修飾方法。1.定義：利用水溶性大分子與酶結(jié)合，使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生某些精細(xì)的改變，從而改變酶的特性與功能的方法。2.修飾劑：聚乙二醇（PEG）、右旋糖酐（dextran）、肝素（heparin）、蔗糖聚合物（Ficoll）等。修飾方法：修飾前活化，然后在一定條件下與酶分子共價(jià)結(jié)合。3.應(yīng)用：如：PEG－超氧化物歧化酶（SOD）PEG－溶血類蛋白質(zhì)（鏈激酶、尿激酶等）PEG－天門冬酰胺酶（ASNase）消除了

2、抗原性延長了酶在體內(nèi)的半衰期又如：用Dextran右旋糖酐修飾?-淀粉酶，??－淀粉酶，胰蛋白酶、過氧化氫酶，提高了酶的熱穩(wěn)定性。（二）小分子修飾（酶蛋白側(cè)鏈基團(tuán)修飾）1概念定義：通過選擇性的試劑或親和標(biāo)記試劑與酶分子側(cè)鏈上特定的功能基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。側(cè)鏈基團(tuán)：組成蛋白質(zhì)氨基酸殘基上的功能團(tuán)。主要有：氨基、羧基、胍基、巰基、酚基、咪唑基。側(cè)鏈基團(tuán)修飾劑：采用的各種小分子化合物。20種不同氨基酸的側(cè)鏈基團(tuán)中只有極性氨基酸的側(cè)鏈易被修飾，它們一般具有親核性。根據(jù)氨基酸側(cè)鏈R基的極性，20種氨基酸可分成4類。①非極性R基氨基酸（共

3、8種）：丙氨酸(Alanine,Ala,A),亮氨酸(Leucine,Leu,L),纈氨酸(Valine,Val,V)),異亮氨酸(Isoleucine,Ile,I),苯丙氨酸(Phenylalanine,Phe,F),色氨酸(Tryptophan,Trp,W),甲硫氨酸(Methionine,Met,M),脯氨酸(Proline,Pro,P)②無電荷的極性R基氨基酸（共7種）：絲氨酸(Serine,Ser,S),蘇氨酸(Threonine,Thr,T),酪氨酸(Tyrosine,Tyr,Y),半胱氨酸(Cysteine,C

4、ys,C),天冬酰胺(Asparagine,Asn,N),甘氨酸(Glycine,Gly,G),谷氨酰胺(Glutamine,Gln,Q)③帶正電荷的極性R基氨基酸（共3種）：賴氨酸(Lysine,Lys,K),精氨酸(Arginine,Arg,R),組氨酸(Histidine,His,H)④帶負(fù)電荷的極性R基氨基酸（共2種）：天冬氨酸(Asparticacid,Asp,D),谷氨酸(Glutamicacid,Glu,E)小分子修飾的幾種重要反應(yīng)：烷基化反應(yīng)?；磻?yīng)氧化還原反應(yīng)芳香環(huán)取代反應(yīng)2修飾反應(yīng)1)烷基化反應(yīng)試劑特點(diǎn)：

5、烷基上帶活潑鹵素，導(dǎo)致酶分子的親核基團(tuán)（如－NH2，-SH等）發(fā)生烷基化。可作用基團(tuán)：氨基（Lys賴，Arg精），巰基（Cys半光），羧基（Asp天冬、Glu谷），甲硫基（Met甲硫），咪唑基（His組）。修飾劑：2，4－二硝基氟苯、碘乙酸、碘乙酰胺等。烷基化反應(yīng)2)?；磻?yīng)試劑特點(diǎn)：含有結(jié)構(gòu)，作用于側(cè)鏈基團(tuán)上的親核基團(tuán)，使之?；??？勺饔没鶊F(tuán)：氨基，巰基，醇羥基（Ser絲、Thr蘇），酚羥基（Tyr絡(luò)）?；磻?yīng)3)氧化還原反應(yīng)試劑特點(diǎn)：具有氧化或還原性。氧化劑：H2O2，N-溴代琥珀酰亞胺可被氧化的側(cè)鏈基團(tuán)：巰基，甲硫

6、基，吲哚基（Trp）、咪唑基，酚基等。還原劑：2－巰基乙醇、DTT等?？杀贿€原的側(cè)鏈基團(tuán)：二硫鍵。連四硫酸鹽氧化巰基，DTT還原逆回，用于保護(hù)巰基。4)芳香環(huán)取代反應(yīng)試劑：鹵（碘）化，硝化試劑。碘代：I2＋+HI硝化：(NO2)4C++(NO2)3CH（四硝基甲烷）??3特定氨基酸殘基側(cè)鏈基團(tuán)的化學(xué)修飾1)氨基的化學(xué)修飾：來源：Lys賴,Arg精,His組,Gln谷修飾反應(yīng)：?；c烷基化?；揎梽?三硝基苯磺酸（TNBS）、丹磺酰氯（DNS）烷基化修飾劑：2，4－二硝基氟苯（DNFB）、碘乙酸、碘乙酰胺、亞硝酸等2，4－

7、二硝基氟苯碘乙酸三硝基苯磺酸2)羧基的化學(xué)修飾修飾羧基的反應(yīng)專一性較差。常用水溶性碳化二亞胺修飾天冬氨酸和谷氨酸?？啥繙y定酶分子中羧基的數(shù)目。+?水溶性碳化二亞胺3)胍基的化學(xué)修飾來源：Arg精修飾反應(yīng)：本質(zhì)上是羰Tang=co基對(duì)氨基酰基化。修飾劑：丁二酮二羰基化合物1，2－環(huán)己二酮苯乙二醛4)巰基的化學(xué)修飾來源：Cys半光修飾反應(yīng):烷基化修飾劑：碘乙酸(IAA)碘乙酰胺(IAM)E-SH+R-X－>E-SR+HXN-乙基馬來酰亞胺（NEM）（常用的專一修飾巰基試劑）E－SH＋?5)二硫鍵的化學(xué)修飾還原：巰基乙醇、二硫蘇

8、糖醇（DTT）氧化：過甲酸:6)咪唑基的化學(xué)修飾來源：His組修飾反應(yīng):?；c烷基化?；揎梽?常用焦碳酸二乙酯（diethylparacarbonate）+?+C2H5OH+CO2烷基化修飾劑：碘乙酸7）酚羥基的化學(xué)修飾來源：Tyr酪修飾反應(yīng)：芳香環(huán)取代反應(yīng)修飾劑：碘、硝化試劑（四硝