蛋白质的化学修饰

pH：多数情况下，在蛋白质等电点附近的pH范围内，增加 ：多数情况下，在蛋白质等电点附近的 范围内， 范围内 pH可以提高反应速率，降低 可以减小反应速率。 可以提高反应速率， 可以减小反应速率。 可以提高反应速率 降低pH可以减小反应速率 反应活性较高的修饰剂在中性或近中性的pH下即可以与蛋 反应活性较高的修饰剂在中性或近中性的 下即可以与蛋 白质迅速偶合；而反应活性较低的修饰剂则需要较高的pH。 白质迅速偶合；而反应活性较低的修饰剂则需要较高的 。
终止修饰反应的方法
加入某种化学试剂(通常为氨基酸 与修饰剂反应 加入某种化学试剂 通常为氨基酸)与修饰剂反应，从而消耗 通常为氨基酸 与修饰剂反应， 掉游离的修饰剂； 掉游离的修饰剂； 通过洗滤、 通过洗滤、超滤或透析将修饰蛋白与未修饰蛋白和游离的修 饰剂分开； 饰剂分开； 改变反应条件，如反应的pH值等 使修饰反应停止。 值等， 改变反应条件，如反应的 值等，使修饰反应停止。
3、羧基的修饰 、
目前 应 用 最普遍的标准方法是用水溶性的碳化二亚胺类特 定修饰蛋白质分子的梭基基团，产物一般是醋类或酞胺类， 定修饰蛋白质分子的梭基基团，产物一般是醋类或酞胺类， 它在比较温和的条件下就可以进行
其它类型的化学修饰
4、精氨酸胍基修饰 、 5、组氨酸咪唑基的修饰 、 6、色氨酸吲哚基的修饰 、 7、酪氨酸酚基的修饰 、 8、甲硫氨酸甲硫基的修饰 、 9、丝氨酸羟基的修饰 、
反应介质
反应介质可改变蛋白质的构象或封闭反应部位， 反应介质可改变蛋白质的构象或封闭反应部位，因而影响修 Байду номын сангаас改变蛋白质的构象或封闭反应部位 饰反应。离子强度对修饰反应也会有一定程度的影响 对修饰反应也会有一定程度的影响， 饰反应。离子强度对修饰反应也会有一定程度的影响，因此 需要选择适宜的缓冲剂。其中，磷酸盐和碳酸盐缓冲体系因 需要选择适宜的缓冲剂。其中，磷酸盐和碳酸盐缓冲体系因 为与生物体内的缓冲体系接近而应用最多
化学修饰原理
影响蛋白质化学修饰反应的主要因素有两方面： 影响蛋白质化学修饰反应的主要因素有两方面：一是蛋白质 功能基的反应活性；二是修饰剂的反应活性。 功能基的反应活性；二是修饰剂的反应活性。 影响蛋白质功能基反应活性的因素： 影响蛋白质功能基反应活性的因素：一是基团之间的氢键和 静电作用等；二是基团之间的空间阻力。 静电作用等；二是基团之间的空间阻力。功能基的反应活性 往往可以通过亲核性来衡量， 往往可以通过亲核性来衡量，但有时需要用功能基的超反应 性来解释。 性来解释。超反应性是指蛋白质的某个侧链基团与某种修饰 剂能够发生超常速度的反应。 剂能够发生超常速度的反应。 修饰剂的反应活性则主要取决于修饰剂上活性基团的类型 则主要取决于修饰剂上活性基团的类型。 修饰剂的反应活性则主要取决于修饰剂上活性基团的类型。
蛋白质的化学修饰
定义 通过活性基团的引入或除去， 通过活性基团的引入或除去，而使蛋白质一级结构发生改 变的过程，统称为蛋白质的化学修饰。 变的过程，统称为蛋白质的化学修饰。 蛋白质的化学修饰主要包括两个方面： 蛋白质的化学修饰主要包括两个方面：
内容
(1)蛋白质分子的侧链基团的改变； 蛋白质分子的侧链基团的改变； 蛋白质分子的侧链基团的改变 (2)蛋白质分子中主链结构的改变，属于基因重组和定点突变的 蛋白质分子中主链结构的改变， 蛋白质分子中主链结构的改变 方法。 方法。
修饰反应条件
蛋白质与修饰剂作用的反应条件， 蛋白质与修饰剂作用的反应条件，除允许修饰过程能够简便 易行外,还必须满足如下要求 一是不引起蛋白质的不可逆变 易行外 还必须满足如下要求:一是不引起蛋白质的不可逆变 还必须满足如下要求 二是尽可能提高修饰反应专一性。 性；二是尽可能提高修饰反应专一性。 反应温度、 、 反应温度、pH、反应介质和反应物配比等都要控制在一定 的范围。 的范围。
2、氨基修饰 、
非质子化的赖氨酸的。ε-氨基是蛋白质分子中亲核反应活性 非质子化的赖氨酸的。 很高的基团。氨基的烷基化、 很高的基团。氨基的烷基化、利用氰酸盐使氨基甲氨酞化是 重要的赖氨酸修饰方法。 重要的赖氨酸修饰方法。氨基的化学修饰在蛋白质序列分析 中占了极其重要的地位。 中占了极其重要的地位。
蛋白质侧链基团的化学修饰(以下简称化学修饰 蛋白质侧链基团的化学修饰 以下简称化学修饰) 以下简称化学修饰
通过选择性试剂(下称修饰剂) 通过选择性试剂(下称修饰剂)或亲和标记试剂与蛋白质分子侧 链上特定的功能基团(下称功能基)发生化学反应而实现的; 链上特定的功能基团(下称功能基)发生化学反应而实现的; 应用： 应用： 酶和蛋白质的各级结构以及作用机理； 酶和蛋白质的各级结构以及作用机理； 蛋白质纯度分析与鉴定； 蛋白质纯度分析与鉴定； 蛋白质和酶分子的固定化； 蛋白质和酶分子的固定化； 蛋白质分子的改性
化学修饰类型
1、巯基修饰 、 2、氨基修饰 、 3、羧基修饰 、 4、精氨酸胍基修饰 、 5、组氨酸咪唑基的修饰 、 6、色氨酸吲哚基的修饰 、 7、酪氨酸酚基的修饰 、 8、甲硫氨酸甲硫基的修饰 、 9、丝氨酸羟基的修饰 、
1、巯基修饰 、
由于巯基具有很强的亲核性，巯基基团一般是蛋白质分子中最 容易反应的侧链基团。烷基化试剂和其它一些卤代酸和卤代 酞氨是重要的巯基修饰试剂。 这种修饰的优点是容易做到定量定位修饰，可使修饰蛋白的生 物活性全部保留，是人们最先研究的特异性修饰。但随着定 位诱变的迅速发展，半胱氨酸的侧链基团的化学修饰有被取 代的趋势。