《酶分子修饰压缩》PPT课件

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1、第六章酶分子修饰教案什么是酶分子修饰？通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变，从而改变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分子修饰。酶分子修饰的意义稳定酶的天然构象保护活性部位维持酶功能结构的完整性降低酶的抗原性改变酶学性质回本章目录第一节酶的化学修饰化学修饰：在体外将酶分子通过人工的方法与一些化学基团（物质），进行共价连接，从而改变酶的结构和性质。即利用修饰剂所具有的各种化学基团特性，直接或经过一定的活化过程，与酶分子上某氨基酸残基（一般尽量选酶活性非必需基团）产生化学反应，对酶分子结构进行改造。一

2、、化学修饰分类（一）酶分子主链修饰（二）酶分子侧链基团修饰（三）大分子结合修饰（四）氨基酸置换修饰（五）金属离子置换修饰（六）亲和修饰（一）酶分子主链修饰利用酶分子主链的切断和连接，使酶分子的化学结构及其空间结构发生某些改变，从而改变酶的特性和功能的方法。主链切断修饰主链连接修饰1、主链切断修饰主链切断的三种情况：活性中心破坏——失活活性中心完整——保持活性，改变抗原性有利于活性中心的形成——显示活性或活力提高胃蛋白酶原的激活胰蛋白酶原的激活胰凝乳蛋白酶原的激活2、主链连接修饰将两种或两种以上的酶通

3、过主链连接在一起，形成一个酶分子具有两种或多种催化活性。（二）酶分子侧链基团修饰酶蛋白的侧链基团：指组成蛋白质的氨基酸残基上的功能团。包括：氨基（-NH2）、羧基（-COOH）、咪唑基、吲哚基、酚羟基、羟基、胍基、甲硫基等。氨基修饰使酶分子侧链上的氨基发生改变的化合物，称为氨基修饰剂修饰剂:乙酸酐、二硝基氟苯、碘代乙酸等。含有氨基的氨基酸：赖氨酸等常见基团的化学修饰反应：氨基教案羧基修饰剂可与酶蛋白侧链上的羧基发生反应的小分子化合物称为羧基修饰剂。修饰剂:碳化二亚胺、甲醇-HCL、乙醇-HCL含有羧

4、基的氨基酸：天门冬氨酸、谷氨酸等常见基团的化学修饰反应：羧基教案巯基修饰剂两个巯基可以形成二硫键稳定蛋白质结构，由于巯基具有很强的亲核性，巯基一般是蛋白质分子中最容易反应的侧链基团。修饰剂：二硫苏糖醇、巯基乙醇、硫代硫酸盐等常见基团的化学修饰反应：巯基教案胍基修饰剂精氨酸残基含有一个强碱性的胍基，很难被修饰，而一些二羰基化合物能够在中性或弱碱性条件下与精氨酸反应，目前关于精氨酸的修饰的研究主要集中在二羰基化合物上。常见基团的化学修饰反应：胍基教案酚基修饰剂蛋白质的酪氨酸残基上含有酚基。修饰方法：碘化

5、法、硝化法等修饰剂：N-乙酰咪唑、碘、四硝基甲烷等。常见基团的化学修饰反应：酚基教案咪唑基修饰组氨酸含有咪唑基，咪唑基多为酶活性中心的必须基团修饰剂：碘乙酸、焦炭酸二乙酯常见基团的化学修饰反应：咪唑基教案吲哚基色氨酸含有吲哚基，色氨酸残基疏水性强，通常位于分子内部，难于修饰修饰剂：N－溴代琥珀酰亚胺2－羟基－5－硝基苄溴4－硝基苯硫氯常见基团的化学修饰反应：色氨酸吲哚基教案分子内交联修饰含有双功能基团的化合物（双功能试剂）如戊二醛、己二胺、葡聚糖、二乙醛等，可以在酶蛋白分子中相距较近的两个基团之间形

6、成共价交联，从而提高酶的稳定性的修饰方法（三）酶的大分子修饰采用水溶性大分子与酶蛋白的侧链基团(共价)结合使酶分子的空间构象发生改变，从而改变酶的特性与功能的方法非共价修饰使用一些能与酶非共价地相互作用而又能有效地保护酶的一些添加物，它们既能通过氢键固定在酶分子表面，也能通过氢键有效地与外部水相连，从而保护酶的活力。如多元醇、多糖、多聚氨基酸、蛋白质。用可溶性大分子，如聚乙二醇、右旋糖苷、肝素等，通过共价键连接于酶分子的表面，形成一层覆盖层。共价修饰大分子修饰(共价)的过程修饰剂的选择：大分子结合修

7、饰采用的修饰剂是水溶性大分子。例如，聚乙二醇（PEG）、右旋糖酐、蔗糖聚合物（Ficoll）、葡聚糖、环状糊精、肝素、羧甲基纤维素、聚氨基酸等。要根据酶分子的结构和修饰剂的特性选择适宜的水溶性大分子。修饰剂的活化：作为修饰剂中含有的基团往往不能直接与酶分子的基团进行反应而结合在一起。在使用之前一般需要经过活化，然后才可以与酶分子的某侧链基团进行反应。修饰：将带有活化基团的大分子修饰剂与经过分离纯化的酶液，以一定的比例混合，在一定的温度、pH值等条件下反应一段时间，使修饰剂的活化基团与酶分子的某侧链基

8、团以共价键结合，对酶分子进行修饰。分离：需要通过凝胶层析等方法进行分离，将具有不同修饰度的酶分子分开，从中获得具有较好修饰效果的修饰酶。应用最广的修饰剂聚乙二醇是线性分子，溶解度高，具有良好的生物相容性，在体内无毒性、无残留、无抗原性，分子末端有可活化的羟基，活化后可以与酶产生交联，因而，它被广泛用于酶的修饰。可用多种不同试剂活化，修饰不同基团聚乙二醇均三嗪、聚乙二醇琥珀酰亚胺聚乙二醇马来酸酐、聚乙二醇胺将酶分子肽链上的某一个氨基酸换成另一个氨基酸的修饰方法称为氨基酸