酶工程第九章酶分子修饰要点.pptVIP

④ 天然大分子对酶的修饰反应 人血清白蛋白： 包含585个氨基酸，分子量为66kD 临床应用：治疗休克与烧伤，用于补充因手术、意外事故或大出血所致的血液丢失，也可以作为血浆增容剂 修饰方法：戊二醛法、活性酯法 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第四节 修饰酶的化学性质 一、热稳定性 一般提高 原因：修饰试剂的多个功能基团与酶分子的多个功能基团相互交联增加了酶分子构象的稳定性（表1）。 二、抗原性 修饰酶的抗原性与修饰剂有关，目前比较公认的是PEG和人血清白蛋白在消除酶分子抗原性方面效果较好（表2）。 三、对各类失活因子的抵抗力: 化学修饰酶与天然酶相比，对蛋白酶、抑制剂等失活因子的抵抗力均有不同程度的提高（表3）。 四、修饰酶在体内的半衰期： 多数修饰酶在体内的半衰期得到有效延长（表4） 。 五、最适pH 大多数酶经化学修饰后，最适pH发生了变化，这在应用上具有重要意义（表5） 。 六、Km 的变化 有些酶经化学修饰后，Km变大，这可能是由于屏蔽效应引起的。（表6） 第五节 酶分子修饰的应用 一、酶化学修饰的应用 酶学研究方面： 1. 研究酶空间结构与功能的关系，如酶的活性中心研究； 2. 确定氨基酸残基的功能； 3. 测定酶分子中某种氨基酸的数量。 医药方面：提高医用酶的稳定性，延长它在体内半衰期，抑制免疫球蛋白的产生，降低免疫原性和抗原性。 工业方面：提高酶对热、酸、碱和有机溶剂的耐受性，改变酶的底物专一性和最适pH等酶学性质。 抗体酶和核酸类酶改造方面 有机介质酶催化反应 一、酶化学修饰的应用 二、酶蛋白化学修饰的局限性 1. 某种修饰剂对某一氨基酸侧链的化学修饰专一性是相对的，很少有对某一氨基酸侧链绝对专一的化学修饰剂。 2. 化学修饰后酶的构象或多或少都有一些改变，因此这种构象的变化将妨碍对修饰结果的解释。 3. 酶的化学修饰只能在具有极性的氨基酸残基侧链上进行，目前还不能用化学修饰的方法研究非极性氨基酸残基在酶结构与功能关系中的作用。 4. 酶化学修饰的结果对于研究酶结构与功能的关系能提供一些信息，如某一氨基酸残基被修饰后，酶活力完全丧失，说明该残基是酶活性所“必需”的，为什么是必需的，还得用X射线和其他方法来确定。因此化学修饰法研究酶结构与功能关系尚缺乏准确性和系统性。 思考题： 1. 酶活性中心的共性是什么？ 2. 简述常见酶分子修饰方法的定义、过程及特点。 3. 常见大分子共价修饰的修饰剂和修饰反应有哪些？ 4. 小分子修饰剂对酶侧链基团的修饰方法有哪些？ 课程作业：酶分子化学修饰的研究进展 （2500字左右，最后一次课交打印版） 表6-1 天然酶和修饰酶的热稳定性比较 酶 修饰剂 修饰酶 处理条件 (℃/时间) 残留酶活(%) 酰苷脱氢酶 胰蛋白酶 过氧化氢酶 溶菌酶 尿激酶 糜蛋白酶 右旋糖苷 右旋糖苷 右旋糖苷 右旋糖苷 人血清白蛋白 肝 素 37/100min 100/30min 50/10min 100/30min 37/48h 37/24h 70 100 46 64 40 90 20 99 80 0 95 50 天然酶 酶 L-Asn 酶 SOD酶 Gln-Aln 酶 尿酸酶 腺苷脱氢酶 Arg 酶 过氧化氢酶 胰蛋白酶 抗原性 修饰剂 ? - 葡萄糖苷酶 核糖核酸酶 PEG PEG PEG PEG PEG PEG 白蛋白 白蛋白 白蛋白 Poly-DL-Ala 消 除 消 除 消 除 消 除 消 除 消 除 消 除 降 低 降 低 消 除 表6-2 修饰酶的抗原性变化 表6-3 天然酶和修饰酶抗失活因子能力比较 酶 抗抑制剂 抗蛋白酶 修饰剂 抗失活剂 过氧化氢酶 核糖核酸酶 溶菌酶 胰蛋白酶 ? - 葡萄糖苷酶 尿激酶 右旋糖苷 右旋糖苷 右旋糖苷 右旋糖苷 白蛋白 右旋糖苷 抗胰蛋白酶 抗蛋白酶 抗糜蛋白酶 抗胰蛋白酶 抗SDS 抗大豆抑制剂 抗胃蛋白酶 抗胎盘抑制剂 —— 抗尿素 抗SDS —— —— —— —— —— —— —— 表6-4 天然酶与修饰酶的半衰期比较 酶 羧肽酶 Arg 酶 Gln-Asn酶 尿酸酶 超氧化物岐化酶 过氧化氢酶 修饰剂 半衰期 天然酶 修饰酶 白蛋白 白蛋白 糖肽 右旋糖苷 右旋糖苷 PEG 3.5 h 17 h 1.4 h 1 h 4 h 6 min 6 h 12 h 8 h 20 h 4 h 8 h 表6-5 天然酶与修饰酶的最适pH 酶 修饰酶 天然酶 修饰剂 糜蛋白酶 猪肝尿酸酶 吲哚-3 -链烷羟化酶 猪肝尿酸酶 产沅假丝酵母尿酸酶 白蛋白 PEG PE