1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。第五章化学酶工程第一节酶分子的化学修饰第二节抗体酶第三节印迹酶第一节酶分子的化学修饰一 酶的化学修饰原因1 稳定性不够 , 不能适应大量生产的需要。( 热、 蛋白 )2 作用的最适条件不符。( 半衰期延长 , 最适 PH 扩大 )3 酶的主要动力学性质的不适应。( Km 增大 , 结合差 )4 临床应用的特殊要求。(异源蛋白 -抗原 -抗体 -降低酶类药物抗原性)二 酶修饰的方向1 核酸水平2 蛋白质水平 ( 化学修饰 )三 酶化学修饰的基本原理( 解决 4 个 ” ? )”1 如何增强酶天然构象的稳定性与耐热性2 如何保护酶活性部
2、位与抗抑制剂3 如何维持酶功能结构的完整性与抗蛋白水解酶4 如何消除酶的抗原性及稳定酶的微环境酶化学修饰的定义:( 二 )酶化学修饰的方法及修饰剂一 修饰剂的要求资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。二 酶性质的了解三 反应条件的选择四 酶修饰方法一 修饰剂的要求1 修饰剂的分子量、 修饰剂链的长度对蛋白质的吸附性。2 修饰剂上反应基团的数目及位置。3 修饰剂上反应基团的活化方法与条件。二 酶性质的了解1 酶活性部位情况2 酶的稳定条件、酶反应最适条件3 酶分子侧链基团的化学性质及反应活泼性等。三 反应条件的选择1 反应体系中酶与修饰剂的分子比例。2 反应体系的溶剂性质
3、, 盐浓度和pH 条件。3 反应温度及时间。四 酶修饰方法1 酶分子侧链基团的化学修饰2 有机大分子对酶的化学修饰3 蛋白质类及其它。1. 酶分子侧链基团的化学修饰资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。一几种重要的修饰反应二特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰三 .研究新热点一几种重要的修饰反应1酰化及其相关反应2烷基化反应3氧化和还原反应4芳香环取代反应二特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰1巯基的化学修饰常见 : 烷基化剂、酰化基、马来酰亚胺2氨基的化学修饰3羧基的化学修饰4咪唑基的化学修饰5胍 ( gua) 基的化学修饰三 .研究热点 -核酸类酶的修饰RNA 酶的侧连基团
4、 : 指组成 RNA 的核苷酸残基上的功能团。主要是核糖 2-位置上的羟基和嘌呤、嘧啶碱基上的氨基和羟基。方法 : 核苷酸置换修饰2-位置上的羟基去除在残基上接上氨基酸等有机化合物2. 有机大分子对酶的修饰资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。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。二常使用的水溶性大分子修饰剂糖及糖的衍生物高分子化合物具有生物活性的大分子物质3. 蛋白质类及其它一蛋白质类修饰二金属离子置换修饰一蛋白质类修饰什么蛋白质具有优越性 ?血浆蛋白质 ,
5、 其中人血清白蛋白应用较多!常见方法1戊二醛法 : 戊二醛双功能基团2碳二亚胺法: 碳二亚胺作为交联剂3活性酯法 : 3活性酯法( 1) 原理 : 根据多肽合成原理发展起来( 2) 特点 : 反应条件温和, 避免了活泼的双功能交联剂直接与酶接触所可能产生的酶失活, 减少了副反应的产生。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。( 3) 工艺步骤 :a 白蛋白琥珀酰化b 活性酯形成反应c 修饰反应二金属离子置换修饰1 概念经过改变酶分子中所含的金属离子, 使酶的特性和功能发生改变的方法称为金属离子置换修饰。2常见离子常见二价金属离子。金属离子置换修饰法只适用于原来在结构中含有
6、金属离子的酶举例将锌型蛋白酶的Zn 2+除去 , 然后用 Ca 2+置换成钙型蛋白酶, 则酶活力可提高20-30% 。若将钙型蛋白酶制成结晶, 则其酶活力比锌型蛋白酶结晶的酶活力提高2-3 倍。( 三 )修饰酶的性质及特点一热稳定性二抗原性三体内半衰期四最适pH五酶学性质的改变六对组织的分布能力变化资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。一热稳定性例 : 每分子核糖核酸酶与 6.5 分子的右旋糖酐结合 , 可使该酶的活力提高到原有酶活力的 2.25 倍。原因 :1修饰剂与酶多点交联, 固定了酶的分子构象, 增强了酶的结构刚性。2减少了酶分子内部基团的热振动。热稳定性举例
7、:例 :过氧化氢酶 : 右旋糖酐 : 50 /10min, 40%-90%溶菌酶 : 右旋糖酐 : 100 /30min, 20%-90%糜蛋白酶 : 右旋糖酐 : 37/6h, 0%-70%糜蛋白酶 : 肝素 : 37 /6h, 0%-80%尿酸酶 : 人血清白蛋白 : 37 /48h, 50%-95% 二抗原性三体内半衰期体内半衰期延长四最适pH有些酶经过化学修饰后 , 最适 pH 发生变化例如 :猪肝尿酸酶的最适 pH 为 10.5, 在 pH7.4 生理环境时 5%-10%, 但用白蛋白修饰后 , 可保留 60%资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。吲哚 -3-
8、链烷羟化酶修饰后, 最适 pH 从 3.5 变到 5.5, 在 pH 为 7 时,修饰酶活比天然酶增加3 倍。五酶学性质的改变绝大多数酶经过修饰后, 最大反应速度没有改变, 但有些酶在修饰后 , 米氏常数会增大。六对组织的分布能力变化对组织的分布能力有所改变 , 能在血液中被靶器官选择性地吸收。六对组织的分布能力变化举例a-葡萄糖苷酶在体内希望尽量避免受到吞噬细胞的破坏, 利用白蛋白修饰后肝溶酶体摄入量达35%, 吞噬细胞3%辣根 过氧化物酶用聚赖氨酸修饰后, 穿透细 胞的能力增强从0.2%-15.9%天然溶菌酶几乎不被肝细胞吸收, 用唾液酸糖肽修饰溶菌酶后每分钟肝摄入量3.2%-34% 。( 四 )酶化学修饰的应用一化学修饰在酶的结构与功能研究中的应用应用1 研究酶的空间结构研究酶分子的解离-缔合现象。推算出酶分子大小、形态及构象变化。测定氨基酸残基在酶分子中存在的状态。利用双功能试剂交联修饰能够测定酶分子中特定基团的距离
