蛋白质的稳定性【共51张PPT】.pptVIP

十、冷冻和脱水酶溶液通常可在低温下贮存时间较长时间，也有不少例外，冷冻可使蛋白质发生可逆和不可逆失活。1、在冷冻过程中，溶质（酶和盐）随着水分子的结晶而被浓缩，引起酶微环境中的pH和离子强度的剧烈改变。如磷酸盐缓冲液的pH在冷冻后可由7变到3.5，这个pH很容易引起蛋白质的酸变性。2、盐的浓缩可提高离子强度，引起寡聚蛋白质的解离。3、二硫交换或巯基氧化。随着冷冻进行，酶浓度增加，半胱氨酸浓度也增加。当这种浓缩效应与构象变化同时发生时，分子内和分子间的二硫交换反应就很容易发生，巯基在低温下更易氧化，因为在-3℃部分冻结系统内的氧浓度要比0℃溶液中的高1150倍。这种浓缩效应还能增加氧自由基的浓度。十一、辐射作用1、不同的电离辐射（如γ-射线，X-射线，电子，α-粒子）对蛋白质分子及其周围水分子产生的化学变化类型是相似的。1）直接作用（辐射对蛋白质分子的影响）引起，电离辐射的直接作用由于形成自由基而引起一级结构的共价改变，继而交联或氨基酸破坏。2）间接作用（水辐射分解副产物对蛋白质分子的影响）引起，是由于在水溶液中形成反应性产物，其中主要是·OH(羟自由基)，溶解的电子和H2O2等。还原剂可防止必需功能基团的氧化，但它也有缺点。应当特别注意的是，由脲可自发形成氰酸盐。2、蛋白质-蛋白质和蛋白质-脂的作用物质的熵是它所处状态的分子混乱度6、在催化过程中由于反应中间物（主要是自由基）引起的“自杀”失活当单体SDS浓度使某一生物结合位点饱和时，则以协同方式结合其它位点，导致蛋白质伸展。化学修饰蛋白质时常不能导致稳定性随修饰功能基数目的增加而显著变化。其中NU代表可逆伸展，A是聚合的蛋白质，As是发生了二硫交换反应的蛋白质聚合物。(也称无序度)的度量。1．?????4、有机溶剂5、对氧化修饰敏感的氨基酸含量较低它们可增加表面张力和溶液粘度。对于几乎所有的蛋白质来说，每克蛋白质结合SDS的最大量类似，大约1.当蛋白质形成复合物时，脂分子或蛋白质分子稳定到疏水簇上，因而防止疏水簇与溶剂的接触，屏蔽了蛋白质表面的疏水区域，从而显著增加蛋白质稳定性化学修饰蛋白质时常不能导致稳定性随修饰功能基数目的增加而显著变化。2、非电离辐射，如可见光或UV辐射也能使蛋白质失活。可见光的光化学氧化要求光敏化染料，它能吸收光能，然后氧化蛋白分子中的敏感基团（半胱氨基，色氨酸，组氨酸）。UV辐射能直接破坏蛋白质的氨基酸而使蛋白质失活；胱氨酸和色氨酸残基特别不稳定。第三节蛋白质的稳定化酶稳定化方法概述

表4-4酶稳定化方法概述?方法说明固定化?1、酶多点连接于载体上酶构象坚固化；立体障碍防止蛋白水解酶的降解作用2、分配效应和扩散限制载体的化学和物理性质影响酶分子周围的微环境非共价修饰?1、添加剂专一性添加剂使N≒U平衡向N移动；竞争性添加剂除掉破坏性催化剂；有的中性盐和多羟基化合物的保护作用2、反相胶团反相胶团中酶抵抗有机溶剂变性3、蛋白质间相互作用酶的抗体保护酶化学修饰?1、共价交联使酶构象坚固化2、改变离子状态或引入立体障碍的试剂修饰增加、中和或改变酶分子上的带电残基；可溶性大分子的连结抑制与其它溶质（蛋白酶）的相互作用蛋白质工程定点突变取代不稳定的氨基酸残基，引入稳定酶的因素一、固定化1、酶固定到载体上后可产生空间障碍，结果，其它大分子难于与酶作用。因此，固定到载体上的酶往往能抵抗蛋白水解酶的降解作用，这也是防止蛋白水解酶自溶的原因。固定化也能抑制化学失活，因为载体阻挡酶不能与失活剂接触。2、底物，配体和氢离子浓度在载体附近和整体溶液之间的分布不均一。视底物和载体的性质（带电、疏水性等），其在载体周围的局部浓度与整体溶液不同，也就是说，酶的微环境有了改变。因此，与游离酶相比常可看到固定化酶的最适pH，底物专一性和动力学常数发生改变。例如，用阳离子交换剂和阴离子交换剂作载体固定的酶，其最适pH分别向高pH和低pH值移动。3、当酶包埋在多孔颗粒内，底物必须先扩散到颗粒表面（外部质量传递），然后进入颗粒内部（内部质量传递），酶才能与其作用。这些扩散限制可明显使固定化酶“稳定化”。外扩散：底物必须从流动的水溶液传递到固定化酶颗粒外表面，这一过程叫外扩散内扩散：底物进一步传递到固定化酶颗粒内部，这一过程叫内扩散（优选）第四章蛋白质的稳定性.2、蛋白质-蛋白质和蛋白质-脂的作用在体内，蛋白质常与脂类或多糖相互作用，形成复合物，从而显著增加蛋白质稳定性。当蛋白质形成复合物时，脂分子或蛋白质分子稳定到疏水簇上