酶分子的化学修饰.ppt

化学修饰反应的类型1)烷基化反应试剂特点：烷基上带活泼卤素，导致酶分子的亲核基团（如－NH2，-SH等）发生烷基化。可作用基团：氨基（Lys，Arg），巯基（Cys），羧基（Asp、Glu），甲硫基（Met），咪唑基（His）。修饰剂：2，4－二硝基氟苯、碘乙酸、碘乙酰胺等。第31页，共64页，星期日，2025年，2月5日烷基化反应第32页，共64页，星期日，2025年，2月5日2)酰基化反应试剂特点：含有结构，作用于侧链基团上的亲核基团，使之酰基化。可作用基团：氨基，巯基，醇羟基（Ser、Thr），酚羟基（Tyr）第33页，共64页，星期日，2025年，2月5日酰基化反应第34页，共64页，星期日，2025年，2月5日3)氧化和还原反应试剂特点：具有氧化性或还原性。氧化剂：H2O2可被氧化的侧链基团:巯基，甲硫基，等。还原剂：2－巯基乙醇、DTT等。可被还原的侧链基团：二硫键。第35页，共64页，星期日，2025年，2月5日氨基酸侧链基团修饰剂Lys氨基三硝基苯磺酸，2，4－二硝基氟苯、碘乙酸、碘乙酰胺、丹磺酰氯、亚硝酸Asp、Glu羧基水溶性碳化二亚胺Arg胍基苯乙二醛，1,2－环己二酮、丁二酮Cys巯基碘乙酸、碘乙酰胺、N-乙基马来酰亚胺二硫键巯基乙醇、DTTHis咪唑基焦碳酸二乙酯、碘乙酸Tyr酚羟基碘、四硝基甲烷Trp吲哚基N-溴代琥珀酰亚胺各种氨基酸侧链的修饰剂第36页，共64页，星期日，2025年，2月5日第三节酶蛋白侧链的大分子修饰常用修饰剂：聚乙二醇(PEG)、右旋糖苷、环糊精、蔗糖聚合物(Ficoll)、肝素、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚丙烯酸(PAA)、聚氨基酸、等。活化：修饰剂的活化，即制备修饰剂衍生物。偶联：与酶蛋白偶联反应。第37页，共64页，星期日，2025年，2月5日proteinHalflifeinvivo(h)Injections/weekα-IFNβ-IFNHGHEPOG-CSFGM-CSF5.60.60.3652337377各类蛋白类药物的体内半衰期及注射次数第38页，共64页，星期日，2025年，2月5日IFN-α2aand40kDa(PEG)–IFN-α2a的药代动力学第39页，共64页，星期日，2025年，2月5日酶半衰期相对稳定性天然SOD6min1右旋糖酐-SOD7h70Ficoll(低分子量)–SOD14h140Ficoll(高分子量)–SOD24h240聚乙二醇-SOD35h350蛋白类药物修饰后的半衰期及稳定性第40页，共64页，星期日，2025年，2月5日1.PEG（PolyethyleneGlycol）简介：①?具有两亲性;②?无毒，免疫原性低;③?分子量范围很宽，从几百到数十万，选择余地大;修饰剂一般为500～20000④?可以将它的许多优良性质:如亲水性，柔性、抗凝血性、抗巨噬细吞噬性等，赋予修饰后的生物分子。H(-O-CH-CH)n-OH第41页，共64页，星期日，2025年，2月5日为避免在修饰过程中发生交联和团聚，通常采用单甲氧基聚聚乙二醇(mPEG)作为修饰剂。CH3(-O-CH-CH)n-OH第42页，共64页，星期日，2025年，2月5日第43页，共64页，星期日，2025年，2月5日2.PEG的活化1)三氯均嗪法MPEG1MPEG2均三嗪，三聚氯氰第44页，共64页，星期日，2025年，2月5日消化酶作用下的过氧化氢酶的活性保留第45页，共64页，星期日，2025年，2月5日2).N-羟基琥珀酰亚胺法第46页，共64页，星期日，2025年，2月5日第47页，共64页，星期日，2025年，2月5日第一代PEG衍生物：反应选择性低；修饰后蛋白药物的抗原性和半衰期改进效果不明显；容易引发蛋白质的交联与团聚；衍生物与药物反应形成的连接键稳定性不高。第48页，共64页，星期日，2025年，2月5日1.N-末端氨基修饰PEG-醛蛋白质N端α氨基的pKa为7.6~8.0，而分子内赖氨酸的ε-氨基的pKa为10.0~10.2mPEG-醛与N端氨基的偶联第二代PEG衍生物第49页，共64页，星期