《酶的化学修饰》PPT课件

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1、退出EnzymeEngineering酶工程第五章酶的化学修饰第一节概述第二节酶分子化学修饰的方法学第三节酶分子侧链基团的化学修饰第四节有机大分子对酶的修饰第五节金属离子置换修饰及物理修饰第六节酶化学修饰的应用第一节概述一、概念二、进行化学修饰的原因三、化学修饰的基本原理四、修饰酶的特点一、概念酶的化学修饰利用各种修饰剂具有的化学基团，与酶分子上某种氨基酸残基产生化学反应，使酶分子的结构发生改变，从而改变酶的某些特性和功能的技术修饰酶在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶体外改造二、进行化学修饰的原因稳定性不够，不能适应大量生

2、产的需要作用的最适条件不符，活性不高临床应用的特殊要求：可能具有抗原性三、化学修饰的基本原理1、如何增强酶天然构象的稳定性与耐热性2、如何保护酶活性部位与抗抑制剂3、如何维持酶功能结构的完整性与抗蛋白水解酶4、如何消除酶的抗原性及稳定酶的微环境四、修饰酶的特点1、热稳定性增加2、增加抗抑制剂、抗蛋白水解酶能力，体内半衰期延长3、消除了酶的抗原性4、微环境稳定性增强，最适pH改变5、酶学性质改变第一节结束概念进行化学修饰的原因化学修饰的基本原理修饰酶的特点第一节结束点击返回第二节酶分子化学修饰的方法学一、修饰需考虑的问题二、选择酶分子修饰剂三、修饰反

3、应的一般程序四、测定修饰程度和修饰部位五、酶的修饰方法一、修饰需考虑的问题1、酶性质的了解(1)酶活性部位情况(2)酶的稳定条件、酶反应最适条件(3)酶分子侧链基团的化学性质及反应活泼性等一、修饰需考虑的问题2、选择反应条件(1)反应体系中酶与修饰剂的分子比例(2)反应体系的溶剂性质，pH条件和离子强度(3)反应温度及时间(4)其它二、选择酶分子修饰剂修饰剂须具备的特性1、能选择性地与一个氨基酸残基反应2、反应在保证酶蛋白不变性的条件下进行3、被标记的残基在肽中稳定，容易通过降解分离出来并鉴定4、反应程度能用简单的技术测定二、选择酶分子修饰剂修饰剂

4、的选择1、修饰剂的相对分子质量、修饰剂链的长度对蛋白质的吸附性2、修饰剂上反应基团的数目及位置3、修饰剂上反应基团的活化方法与条件三、修饰反应的一般程序修饰反应终止稀释阳离子交换洗涤过滤干燥三、修饰反应的一般程序注意事项修饰后需进行总的氨基酸分析各种酶分子，修饰后均需对每个氨基酸残基进行确定注意缓冲液成分或修饰副产物对修饰部位和修饰程度及对酶活性的影响修饰后酶性质的改变四、测定修饰程度和修饰部位修饰反应的评价因素1、有多少修饰剂已结合到酶分子上2、哪些氨基酸被修饰，修饰度是多少3、有多少种不同形式的修饰剂－酶分子耦合物，每种各有多少4、表面修饰、内

5、部修饰测定方法五、酶的修饰方法侧链基团的化学修饰大分子结合修饰其他(金属离子置换修饰、物理修饰)第二节结束酶分子性质的了解选择酶分子修饰剂选择反应条件修饰反应要注意的其它问题修饰反应的一般程序测定修饰程度和修饰部位酶的修饰方法第二节结束点击返回第三节酶分子侧链基团的化学修饰一、概述二、几种重要的修饰反应三、特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰一、概述侧链基团修饰采用一定的方法(一般为化学法)使酶分子的侧链基团发生改变，从而改变酶分子的特性和功能的修饰方法酶侧链基团组成蛋白质的氨基酸残基上的功能团。有氨基、羧基、巯基、咪唑基、吲哚基、酚羟基、羟基、胍基、

6、甲硫基等一、概述作用研究各基团的作用及其对酶的结构、特性和功能的影响(研究酶活性中心的必需基团)改变酶分子性质，提高实用价值测定某一基团在酶分子中的数量获得新酶种一、概述类别蛋白类酶核酸类酶侧链基团：磷酸基，核糖上的羟基，嘌呤、嘧啶碱基上的氨基和羟基(酮基)等二、几种重要的修饰反应酰化及其相关反应烷基化反应氧化还原反应芳香环取代反应酰化及其相关反应烷基化反应氧化和还原反应芳香环取代反应定量测定三、特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰巯基氨基羧基咪唑基胍基二硫键1、巯基的化学修饰巯基：许多酶活性中心的催化基团；形成二硫键，稳定酶的结构巯基具有很强的亲核性

7、，采用巯基修饰剂与酶蛋白侧链上的巯基结合，使巯基发生改变，从而改变酶的空间构象、特性和功能。提高酶的稳定性常用：酰化基、烷基化剂、马来酰亚胺、二硫苏糖醇、巯基乙醇、硫代硫酸盐、硼氢化钠2、氨基的化学修饰氨基的甲基化与乙酰化赖氨酸、精氨酸、组氨酸、谷氨酰胺的侧链氨基；谷氨酰胺和天冬氨酸羧基的-OH上甲基转移酶氨基的烷基化脱氨基作用或与氨基共价结合，屏蔽酶分子侧链上的氨基修饰剂：亚硝酸、2,4-二硝基氟苯(DNFB)、丹磺酰氯(DNS)、醋酸酐、琥珀酸酐、二硫化碳、乙亚胺甲酯3、羧基的化学修饰修饰剂与酶分子侧链的羧基进行酯化、酰基化等反应修饰剂：碳化二

8、亚胺、重氮基乙酸盐、乙醇-盐酸试剂、异噁唑盐等4、咪唑基的化学修饰组氨酸。许多酶活性中心的必需基团修饰剂通过咪唑基氮原子的