酶的固定修饰与改造.ppt

酶化学修饰的原理、方法及修饰剂2.酶化学修饰的方法：（1）酶分子侧链基团的化学修饰：①氨基的化学修饰：来源：Lys,Arg,His,Gln。修饰反应：酰基化与烷基化。酰基化修饰剂:三硝基苯磺酸（TNBS）、丹磺酰氯（DNS）。烷基化修饰剂：2,4－二硝基氟苯（DNFB）、碘乙酸、碘乙酰胺、亚硝酸等。②羧基的化学修饰：修饰羧基的反应专一性较差。常用水溶性碳化二亚胺修饰天冬氨酸和谷氨酸。可定量测定酶分子中羧基的数目。第59页，共105页，星期日，2025年，2月5日酶化学修饰的原理、方法及修饰剂③巯基的化学修饰来源：Cys修饰反应:烷基化修饰剂：碘乙酸(IAA)、碘乙酰胺(IAM)、N-乙基马来酰亚胺(NEM)(常用的专一修饰巯基试剂)。④咪唑基的化学修饰来源：His修饰反应:酰基化与烷基化酰基化修饰剂:常用焦碳酸二乙酯（diethylparacarbonate）；烷基化修饰剂：碘乙酸。第60页，共105页，星期日，2025年，2月5日酶化学修饰的原理、方法及修饰剂⑤胍基的化学修饰来源：Arg修饰反应：本质上是羰基对氨基酰基化。修饰剂：二羰基化合物丁二酮、1,2－环己二酮、苯乙二醛。⑥吲哚基的化学修饰来源：Trp修饰反应：氧化反应修饰剂：N-溴代琥珀酰亚胺⑦酚羟基的化学修饰来源：Tyr修饰反应：芳香环取代反应修饰剂：碘、硝化试剂（四硝基甲烷）⑧甲硫氨酸残基的化学修饰：第61页，共105页，星期日，2025年，2月5日酶化学修饰的原理、方法及修饰剂（2）酶分子表面的化学修饰①聚乙二醇对酶的修饰：聚乙二醇(PEG)用得最多的是分子量在5000～20,000范围内的修饰剂，因为该类分子既能溶于水，又可以溶于大多数有机溶剂，是两亲分子，无免疫原和毒性，体内不残留。实际使用过程中多采用单甲基聚乙二醇(MPEG)的衍生物。如MPEG均三嗪类、MPEG的琥珀酰亚胺类、MPEG氨基类衍生物。②右旋糖酐及右旋糖苷硫酸酯对酶的修饰：是由葡萄糖通过α-1,6-糖苷键形成的多糖，具有较好的水溶性和生物相容性，可作代血浆用。第62页，共105页，星期日，2025年，2月5日酶化学修饰的原理、方法及修饰剂③糖肽对酶的修饰：是纤维蛋白酶或蛋白水解酶降解纤维蛋白或球蛋白获得。④具有生物活性的大分子对酶的修饰：常用的是肝素。是一种含硫酸酯的黏多糖。⑤蛋白质或其它大分子对酶的修饰：主要是血清蛋白质。第63页，共105页，星期日，2025年，2月5日（四）修饰酶的化学性质1.修饰酶的稳定性得到提高；2.修饰酶的抗原性得到降低；3.修饰酶的最适pH值变化得更有应用价值；4.修饰酶的动力学性质：通常Km值改变。第64页，共105页，星期日，2025年，2月5日二、模拟酶第一节模拟酶概论第二节模拟酶的理论基础和策略第三节模拟酶的分类和制备第65页，共105页，星期日，2025年，2月5日第一节模拟酶概论模拟酶：根据酶的作用原理，用人工的方法合成的具有活性中心和催化作用的非蛋白质结构的化合物。1.模拟酶的金属辅基：模拟酶研究的重要内容之一就是模拟酶分子中的金属辅基的作用。2.模拟酶的活性功能基：模拟活性中心的几个活性功能基团。3.模拟酶的高分子作用方式：利用高分子化合物作为模型化合物的骨架，引入活性功能基来模拟酶的高分子作用方式。4.模拟酶与底物的作用：利用合成的化合物来模拟酶的空间结构。如冠醚化合物空穴。5.模拟酶的形状：第66页，共105页，星期日，2025年，2月5日第二节模拟酶的理论基础和策略1.模拟酶的酶学基础酶的作用机制：过渡态理论模拟酶的设计：一方面基于酶的作用机制；另一方面要基于对简化的人工体系中识别、结合和催化的研究。第67页