第七章 酶的化学修饰课件.ppt

思考题 酶的化学修饰、修饰酶的概念。 为何要进行酶化学修饰？经化学修饰后，酶性质通常会发生哪些变化？ 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烷基化或碳原子的亲核取代进行修饰 修饰剂：碘乙酸、焦碳酸二乙酯 5、 胍基的化学修饰 精氨酸。在结合带有阴离子底物的酶的活性部位中起重要作用 一些二羰基化合物在中性或弱碱性条件下与精氨酸胍基生成稳定的杂环 修饰剂：丁二酮、1,2-环己二酮、丙二醛、苯乙二醛等 6、 二硫键的化学修饰 同巯基基团类似 还原方法与巯基修饰方法结合，阻止再氧化成二硫键。可用于计算断裂的二硫键数目 修饰剂：巯基乙醇、二硫苏糖醇(DTT)、二硫赤藓糖醇(DTE)、过甲酸等 第三节结束 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 巯基的化学修饰 氨基的化学修饰 羧基的化学修饰 咪唑基的化学修饰 胍基的化学修饰 二硫键的化学修饰 概述 几种重要的修饰反应 特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰 第三节结束 点击返回 第四节 大分子结合修饰 一、 概念 二、 大分子结合修饰的方法 三、 大分子结合修饰的作用 一、 概念 利用水溶性大分子与酶结合，使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的特性与功能的方法称为大分子结合修饰法，简称为大分子结合法 二、 大分子结合修饰的方法 修饰剂的选择 修饰剂的活化 修饰 分离 1、修饰剂的选择 水溶性大分子。如聚乙二醇(PEG)、右旋糖酐、蔗糖聚合物、葡聚糖、环状糊精、肝素、羧甲基纤维素、聚氨基酸等 PEG: 1－10KD。溶解度高，无抗原性，无毒 性，生物相容性好 2、修饰剂的活化 需活化才能与酶分子侧链基团进行反应 eg. 单甲氧基聚乙二醇(MPEG) (1) 聚乙二醇均三嗪衍生物 MPEG1, MPEG2。对天冬酰胺酶等的氨基进行修饰 (2) 聚乙二醇琥珀酰亚胺衍生物 SS-MPEG, SSA-MPEG, SC-MPEG。pH7-10条件下对酶分子氨基进行修饰 (3) 聚乙二醇马来酸酐衍生物 PM。其中的马来酸酐通过酰胺键对酶分子上氨基进行修饰 (4) 聚乙二醇胺类衍生物 对酶分子上的羰基进行修饰 3、修饰 将活化大分子修饰剂与经分离纯化的酶液以一定比例混合，在一定温度、pH等条件下反应。使修饰剂活化基团与酶分子侧链基团共价结合，进行修饰 4、分离 通过凝胶层析等方法，将具有不同修饰程度的酶分子分开，从中获得具有较好修饰效果的修饰酶 三、大分子结合修饰的作用 提高酶活力 增强酶的稳定性 降低或消除抗原性 350 35h 聚乙二醇-SOD 240 24h ficoll(高分子量)-SOD 140 14h ficoll(低分子量)-SOD 70 7h 右旋糖酐-SOD 1 6min 天然SOD 相对稳定性 半衰期 酶 天然SOD与修饰后SOD在人体血浆中的半衰期 第四节结束 概念 大分子结合修饰的方法 大分子结合修饰的作用 修饰剂的选择 修饰剂的活化 修饰 分离 提高酶活力 增强酶的稳定性 降低或消除抗原性 第四节结束 点击返回 第五节 金属离子置换修饰及物理修饰 一、 金属离子置换修饰 二、 物理修饰 一、 金属离子置换修饰 1、 概念 把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子，使酶的特性和功能发生改变的修饰方法，称为金属离子置换修饰 一、 金属离子置换修饰 2、 方法 酶分离纯化 除去原有金属离子 加入置换离子 加入金属螯合剂(EDTA)，形成螯合物，透析、超滤、分子筛层析等除去 一般都是二价金属离子。例如Ca2+、Mg2+、Zn2+、Co2+、Cu2+、Fe2+等 只适用于哪些在分子结构中本来含有金属离子的酶 * 退出 Enzyme Engineering酶工程 第五章 酶的化学修饰 第一节 概述 第二节 酶分子化