【酶工程】酶分子侧链基团的化学修饰
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酶分子侧链基团的化学修饰
• 一．特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰 • 二．几种重要的修饰反应
一．特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰
•酶分子中经常被修饰的氨基酸残基侧 链基团有：巯基，氨基，羧基，咪唑 基，酚基，胍基，吲哚基，硫醚基及 二硫键等。
1．巯基的化学修饰
• 巯基具有很强的亲核性，采用巯基化学修饰 剂与酶蛋白 侧链上的巯基结合，使巯基发生改变，从而改变酶的空 间构象、特性和功能。
4．咪唑基的化学修饰
常用修饰剂：碘乙酸、 焦碳酸二乙酯等； 其中焦碳酸二乙酯在近 中性的条件下对组氨酸 残基上的咪唑基具有较 好的特异修饰能力，而 且产物在240 nm波长处 有最大吸收峰，可以通 过修饰得知分子中咪唑 基的数量。
5. 胍基的化学修饰 来源：Arg 修饰反应：本质上是羰基对氨 基酰基化。 修饰剂：
①乙酸酐修饰 ②2,4,6—三硝基苯磺酸修饰. ③2,4—二硝基氟苯修饰(Sanger 反应) ④氨基的烷基化.这类试剂包括 卤代乙酸,芳香卤和芳香磺酸等. ⑤丹磺酰氯(DNS)修饰. ⑥苯异硫氰酸酯(PITC)修饰(即 Edman反应)
3．羧基的化学修饰
修饰羧基的反应专一性较差。 常用水溶性碳化二亚胺修饰天冬氨酸和谷氨酸。可定量测定酶 分子中羧基的数目。
丁二酮
几种重要的修饰反应
1．烷基化反应
2．酰化及其相关反应
3．氧化和还原反应
4．芳香环取代反应
• 重要的Fra Baidu bibliotek饰反应*
酰化及其相关反应 烷基化反应 氧化和还原反应 芳香环取代反应
• 特定氨基酸残基侧链基团的 化学修饰*
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 二硫基的化学修饰
• ①烷基化试剂 烷基试剂中用得最多的是碘乙酸，碘乙 酰胺,巯基乙醇，谷胱甘肽(GSH)。
• E—SH + ICH2COOH(或ICH2CONH2)→E—S— CH2COOH(或E—S—CH2CONH2)+HI ②汞试剂 这类试剂如HgCl2，对氯汞苯甲酸(pCMB)和 2—氯汞硝基苯酚等。
2．氨基的化学修饰
• 一．特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰 • 二．几种重要的修饰反应
一．特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰
•酶分子中经常被修饰的氨基酸残基侧 链基团有：巯基，氨基，羧基，咪唑 基，酚基，胍基，吲哚基，硫醚基及 二硫键等。
1．巯基的化学修饰
• 巯基具有很强的亲核性，采用巯基化学修饰 剂与酶蛋白 侧链上的巯基结合，使巯基发生改变，从而改变酶的空 间构象、特性和功能。
4．咪唑基的化学修饰
常用修饰剂：碘乙酸、 焦碳酸二乙酯等； 其中焦碳酸二乙酯在近 中性的条件下对组氨酸 残基上的咪唑基具有较 好的特异修饰能力，而 且产物在240 nm波长处 有最大吸收峰，可以通 过修饰得知分子中咪唑 基的数量。
5. 胍基的化学修饰 来源：Arg 修饰反应：本质上是羰基对氨 基酰基化。 修饰剂：
①乙酸酐修饰 ②2,4,6—三硝基苯磺酸修饰. ③2,4—二硝基氟苯修饰(Sanger 反应) ④氨基的烷基化.这类试剂包括 卤代乙酸,芳香卤和芳香磺酸等. ⑤丹磺酰氯(DNS)修饰. ⑥苯异硫氰酸酯(PITC)修饰(即 Edman反应)
3．羧基的化学修饰
修饰羧基的反应专一性较差。 常用水溶性碳化二亚胺修饰天冬氨酸和谷氨酸。可定量测定酶 分子中羧基的数目。
丁二酮
几种重要的修饰反应
1．烷基化反应
2．酰化及其相关反应
3．氧化和还原反应
4．芳香环取代反应
• 重要的Fra Baidu bibliotek饰反应*
酰化及其相关反应 烷基化反应 氧化和还原反应 芳香环取代反应
• 特定氨基酸残基侧链基团的 化学修饰*
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 二硫基的化学修饰
• ①烷基化试剂 烷基试剂中用得最多的是碘乙酸，碘乙 酰胺,巯基乙醇，谷胱甘肽(GSH)。
• E—SH + ICH2COOH(或ICH2CONH2)→E—S— CH2COOH(或E—S—CH2CONH2)+HI ②汞试剂 这类试剂如HgCl2，对氯汞苯甲酸(pCMB)和 2—氯汞硝基苯酚等。
2．氨基的化学修饰