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1、蛋白质分子根底蛋白质分子根底蛋白质的化学修饰蛋白质的化学修饰一、化学修一、化学修饰的原理的原理 二、化学修二、化学修饰的方法的方法三、化学修三、化学修饰的运用的运用一、蛋白质化学修饰的原理选择性化学修性化学修饰： 肽链侧链基基团被化学被化学试剂专注性修注性修饰蛋白蛋白质侧链上可被修上可被修饰的功能基的功能基团有：有： (1)氨基、氨基、羧基基 (2) 羟基、基、巯基基 (3) 精氨酸胍基、精氨酸胍基、组氨酸咪氨酸咪唑基、色氨酸基、色氨酸吲哚基、基、 甲硫氨酸甲硫基、甲硫氨酸甲硫基、(酪氨酸酚基酪氨酸酚基)。 注注:(1)碱性氨基酸碱性氨基酸(3种种)和酸性氨基酸和酸性氨基酸(2种种)都是都是强
2、极性极性, 可被化学修可被化学修饰 (2)含含羟基基(Ser,Thr,Tyr)和和巯基的氨基酸基的氨基酸(Cys)可被化学修可被化学修饰 (3)色氨酸和甲硫氨酸可被化学修色氨酸和甲硫氨酸可被化学修饰一、蛋白质化学修饰的原理影响蛋白质化学反响进程的要素：蛋白质功能基的反响性修饰剂的反响性影响蛋白质功能基反响性的要素微区的极性：微区的极性：微区的极性是决议基团解离形状的关微区的极性是决议基团解离形状的关键要素之一键要素之一 . 部分的极性改动对色氨酸、甲硫氨酸、部分的极性改动对色氨酸、甲硫氨酸、胱氨酸影响较小，对氨基和组氨酸反响性胱氨酸影响较小，对氨基和组氨酸反响性影响较大；对含羟基和巯基的氨基酸
3、反响影响较大；对含羟基和巯基的氨基酸反响性影响最大。性影响最大。氢键效应氢键效应天然蛋白质经过氢键维持其稳定性。天然蛋白质经过氢键维持其稳定性。静电效应静电效应位阻效应位阻效应影响修饰剂的反响性的要素v选择吸附选择吸附v 化学修饰前，修饰剂根据各自的特点，化学修饰前，修饰剂根据各自的特点，选择性吸附在低或高极性区域，构成蛋白选择性吸附在低或高极性区域，构成蛋白质质-修饰剂复合物。修饰剂复合物。v静电相互作用静电相互作用vv位阻要素位阻要素v催化要素催化要素v 酸碱催化作用酸碱催化作用v部分环境的极性部分环境的极性修饰反响的专注性控制v修饰试剂的选择修饰试剂的选择v根据：根据：v修饰的目的修饰的
4、目的vEg.改动蛋白质的带电形状或溶解性改动蛋白质的带电形状或溶解性-引入大引入大电荷量的试剂电荷量的试剂 v便于定量便于定量v试剂的体积要小试剂的体积要小v反响条件的选择：温度、反响条件的选择：温度、pHv要求：要求：v不呵斥蛋白质的可逆变性不呵斥蛋白质的可逆变性v便于专注性修饰蛋白质便于专注性修饰蛋白质vv反响的专注性反响的专注性亲和标志： 亲和试剂的构造和与蛋白质作用的底物或抑制剂类似。在作用前，试剂先以非共价方式结合到蛋白质的活性部位上，然后再发生化学反响，将试剂挂在活性部位上。这种方法在研讨酶的活性部位时非常有用。化学修饰的运用化学修饰的运用v用来测定蛋白质分子中某种氨基酸的数量用来
5、测定蛋白质分子中某种氨基酸的数量v 只需知道某一种氨基酸的数量而不需求知道其它只需知道某一种氨基酸的数量而不需求知道其它氨基酸的数量时，那么可用蛋白质的化学修饰进展定氨基酸的数量时，那么可用蛋白质的化学修饰进展定量参见量参见P152)v在蛋白质序列分析中的运用在蛋白质序列分析中的运用v 用于测定蛋白质及多肽化学构造的许多方法都是用于测定蛋白质及多肽化学构造的许多方法都是以蛋白质化学修饰为根底的。以蛋白质化学修饰为根底的。v 1控制酶解程度控制酶解程度v 2化学裂解：溴化氰专注性裂解化学裂解：溴化氰专注性裂解Met羧基所构羧基所构成的肽键；蛋白质中二硫键的裂解。成的肽键；蛋白质中二硫键的裂解。v
6、 v在杂交实验中的运用在杂交实验中的运用v 化学修饰的运用化学修饰的运用v在研讨蛋白质高级构造中的运用v 1能与试剂作用的都处于蛋白质外表，不能与试剂作用的基团那么处于埋藏形状或参与次级键的构成v 2研讨蛋白质在溶液中的构象。侧链基团与修饰剂的反响性可反映基团所处的环境，引入萤光基团可以了解这些基团的环境，指示构象的变化。v 3制备重原子的蛋白质衍生物。对蛋白质晶体分析非常有用。v 4测定蛋白质分子特定基团之间的间隔。经过双功能试剂对多肽链交联来实现。v 化学修饰的运用化学修饰的运用v确定氨基酸残基的功能v 化学修饰结合维护实验可研讨底物或其它配位体对修饰速度和程度的影响。v eg. v 磷酸
7、吡哆醛修饰果糖-6-磷酸激酶，发现 两个Lys被修饰，酶活力失去v 果糖-2，6-二磷酸存在时，可急剧减弱修饰作用，维护激酶活力v -阐明Lys对酶活力有重要影响v 化学修饰的运用化学修饰的运用v在蛋白质免疫化学研讨中的运用在蛋白质免疫化学研讨中的运用v -放射免疫技术放射免疫技术v 广泛运用于蛋白质、多肽的检测和定量。广泛运用于蛋白质、多肽的检测和定量。v 优点：灵敏度非常高优点：灵敏度非常高 v 原理：原理：v 这一技术的根底就是将放射性同位素碘引入到抗原分子的这一技术的根底就是将放射性同位素碘引入到抗原分子的Tyr侧链上，产物坚持原有的抗原性。抗体的酶标志也是根据侧链上，产物坚持原有的抗
8、原性。抗体的酶标志也是根据同样原理，用戊二醛将抗体与酶结合在一同，产物既保管抗体同样原理，用戊二醛将抗体与酶结合在一同，产物既保管抗体的原有活性又保管酶活性。将芳香基团半抗原经过重氮盐的原有活性又保管酶活性。将芳香基团半抗原经过重氮盐与蛋白质作用而连到蛋白质上，可以添加免疫性较弱的蛋白质与蛋白质作用而连到蛋白质上，可以添加免疫性较弱的蛋白质的免疫性，产生的抗体能与半抗原和蛋白质结合。因此可以研的免疫性，产生的抗体能与半抗原和蛋白质结合。因此可以研讨半抗原与抗体的相互作用。经过不同半抗原的研讨可以了解讨半抗原与抗体的相互作用。经过不同半抗原的研讨可以了解抗体的结合部位及它与抗原作用的化学本质。抗体的结合部位及它与抗原作用的化学本质。v v v 化学修饰的运用化学修饰的运用 蛋白质化学修饰在生物工程中的运用 eg.提高酶的稳定性 改动酶的专注性 发明新的酶活
