酶的化学修饰前理论后例子.ppt

位阻因素；蛋白质表面的位阻因素或者底物、辅因子、抑制剂所产生的位阻因素都可能阻止修饰剂与功能基的正常反应。催化因素；修饰部位附近的其他功能基，如果起一般的酸碱催化作用，也能影响修饰反应。不同的修饰剂，其反应速度和反应部位有明显差异。如对硝基苯乙酸盐和苯乙酸盐对胰凝乳蛋白酶的丝氨酸乙酰化机理相同，但后者反应性差。局部环境的极性：许多有机反应的速度与溶剂的极性有关，而有些反应则与极性无关。情况比较复杂。设计酶化学修饰的要点了解酶的性质对酶的活性部位、酶的稳定条件、酶反应最适条件及酶的侧链基团等到的了解。选择修饰剂的类型修饰剂的分子量、链的长度、对蛋白质的吸附性；修饰剂上反应基团的数量和位置；修饰剂上反应基团的活化方法与条件。一般要求修饰剂具有较大分子量、良好的生物相容性和水溶性、修饰剂分子表面有较多的反应活性基团及修饰后酶活的半衰期较长。020301选择修饰反应的条件尽量少破坏酶活性功能的必需基团。反应体系中酶与修饰剂的分子比例；反应体系的溶剂性质、盐浓度和pH条件；反应温度及时间。主要有右旋糖酐、右旋糖酐硫酸酯、糖肽、葡聚糖凝胶、聚乳糖等。糖及糖的衍生物：聚乙二醇(polyethyleneglycol，PEG)聚乙烯(polyvinylalcohol，PVA)聚N-乙烯吡咯烷酮(poly（N-vinylpyrrolidone，PVP)聚顺丁烯二酸酐、聚丙烯酸(polyacrylicacid，PAA)。高分子多聚物：四、常用的化学修饰剂生物大分子：常用的有肝素、血浆蛋白质、聚氨基酸类等。双功能试剂：主要有戊二醛、二异硫氰酸、二胺类等。其他：常用的修饰剂还有某些固定化酶载体、糖基化试剂、甲基化试剂、乙基化试剂及某些小分子有机物等。酶的化学修饰基本原则：充分利用修饰剂所具有的各类化学基团的特性，直接或经过一定的活化过程与酶分子中的某些基团或辅因子产生化学反应，对酶分子结构进行改造。化学修饰的措施酶分子中的可解离基团如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基等，都是可以被修饰的基团。修饰酶蛋白侧链基团修饰酶蛋白侧链基团举例E-SH+ICH2COOH（或ICH2CONH2）→E-S-CH2COOH（或E-S-CH2CONH2）+HI对巯基的修饰：烷化剂：如碘乙酸、碘乙酰胺、巯基乙醇、谷胱甘肽等。E-NH2+CH3COOCOCH3→E-NHCOCH3+CH3COOH对氨基的修饰乙酸酐修饰：E-咪唑基+ICH2COO-→E-咪唑基-CH2COO-+HI羧基的化学修饰ONR羰二亚胺反应：∥∥E-COO-+R-N=C=NHR`→E-C–O-C-NR`咪唑基的修饰反应碘代反应：030405060102吲哚基的化学修饰4-硝基苯硫氯反应：E-吲哚基+CIS-苯环-NO2→E-吲哚基-S-苯环-NO2+HCL二硫键的化学修饰2-巯基乙醇修饰：SE+SH-CH2-CH2OH→SH-E-S-S-CH2-CH2OHS酶蛋白侧链经修饰后，可以稳定酶分子的催化活性，提高抗变性的能力。如超氧化物歧化酶(SOD)，作为药物在体内的半衰期仅为6～10min，影响其药用效果。用聚乙二醇、右旋糖酐、聚蔗糖分别对SOD分子上的Lys的ε-NH2进行修饰后，所得到的修饰酶在血液中的半衰期可从原来的6-10min增加到几小时，甚至达35h；应用某些双功能交联剂如戊二醛、聚乙二醇等可将酶蛋白分子之间、亚基之间或分子内不同肽链部分进行共价交联。如：用聚乙二醇修饰后的过氧化氢酶，抗蛋白水解酶的能力有明显增加而且抗原性消失。酶分子内或分子间进行交联对于依赖辅因子的酶，可将辅因子共价结合在酶上或引入新的或修饰过的具有强反应性的辅因子；如：对于金属酶中的金属离子可以采取置换的办法来改变酶的专一性、稳定性及其抑制作用。如羧肽酶A的活性部位中的锌被钴取代后，原有的酯酶活力和肽酶活力都增加；在淀粉酶中用钙取代其他金属离子也能使酶的稳定性提高。修饰酶的辅因子0102第六章酶蛋白的化学修饰概念凡通过化学基团的引入或除去而使蛋白质（酶）共价结构发生改变，从而改变蛋白质（酶）的某些特性和功能的过程都可称蛋白质（酶）的化学修饰。酶的化学修饰2、酶的化学修饰的目的和意义①目的：构象优化、结构稳固1．稳定性不够，不能适应大量生产的需要。2．作用的最适条件不符。3．酶的主要动力学性质的不适应。4．临床应用的特殊要求。②意义：A.天然酶的活性维持存在缺陷；（如：异体蛋白的抗原性、易受蛋白酶水