蛋白质的化学修饰

合集下载

修饰蛋白质的方法有哪些

修饰蛋白质的方法有哪些

修饰蛋白质的方法有哪些
修饰蛋白质的方法有很多,常用的方法包括:
1.荧光标记:通过连接荧光染料或荧光标签来标记蛋白质,以便于检测其位置和转运过程。

2.酶标记:利用化学方法将酶与蛋白质结合,可用于检测蛋白质的活性或进行酶联免疫吸附测定。

3.生物素-链霉亲和素系统:利用生物素与链霉亲和素的高度特异性结合,可用于纯化、检测和标记蛋白质。

4.磷酸化修饰:通过磷酸化酶酶解蛋白质,或使用磷酸化特异性抗体,可以鉴定蛋白质上的磷酸化位点。

5.乙酰化修饰:通过乙酰化酶或脱乙酰化酶对蛋白质进行处理,可以检测和定量蛋白质上的乙酰化修饰。

6.甲基化修饰:通过甲基转移酶或甲基化抗体对蛋白质进行修饰,可以研究其功能和相互作用。

7.蛋白质交联:通过化学或酶催化反应将不同的氨基酸残基连接在一起,形成蛋
白质结构的网状网络。

8.糖基化修饰:糖基化是蛋白质上糖类分子与氨基酸残基的共价结合,可以影响蛋白质的功能和稳定性。

这些方法可以用于研究蛋白质的结构、功能、定位和相互作用等方面。

第五章蛋白质的化学修饰

第五章蛋白质的化学修饰
将这些片断与适当的被修饰的或合成的另一 肽相混合,通过重新形成二硫键而形成嵌 合分子
• 形成肽键 通过酶连接反应形成肽键 从猪胰岛素生产人胰岛素 将B链丙氨酸残基改为苏氨酸残基(胰蛋白 酶)
通过酶法与活性酯偶联 羟基琥珀酰亚胺酯作为接头分子
• 产生非天然型共价键 利用双功能试剂可以将不同的蛋白质连在一 起。常用的方法是将双功能的接头与两个 蛋白质分子中的赖氨酸残基侧链相连接。
三、酶化学修饰的原理
(一)如何增强酶天然构象的稳定性与耐热性 修饰剂分子存在多个反应基团,可与酶形
成多点交联。使酶的天然构象产生“刚性” 结构。 (二)如何保护酶活性部位与抗抑制剂
大分子修饰剂与酶结合后,产生的空间障 碍或静电斥力阻挡抑制剂,“遮盖”了酶的
活性部位。
(三)如何维持酶功能结构的完整性与抗蛋 白水解酶
• 修饰剂:2,4-二硝基氟苯、碘乙酸、碘乙酰胺
等。
烷基化反应
2) 酰基化反应
• 试剂特点:
• 含有
结构,作用于侧链基团上的亲
核基团,使之酰基化。
• 可作用基团:
氨基,巯基,醇羟基(Ser、Thr),酚
羟基(Tyr)
酰基化反应
3) 氧化和还原反应
• 试剂特点:具有氧化性或还原性。 • 氧化剂:H2O2 ,N-溴代琥珀酰亚胺 • 可被氧化的侧链基团:巯基,甲硫基,吲哚基(Trp)、
描述肽链侧链基团被化学试剂专一性地修饰。
(二)酶化学修饰的目的
1. 研究酶的结构与功能的关系。(50年代末) 2. 人为改变天然酶的某些性质,扩大酶的应用
范围。(70年代末之后)
1)提高酶的生物活性(酶活力)。 2)增强酶的稳定性(热稳定性、体内半衰期)。 3)消除抗原性(针对特异性反应降低生物识别能力)。 4)产生新的催化能力。

蛋白质的化学修饰

蛋白质的化学修饰
转移
泛素腺苷酸复合物被转移到E2结合酶上。
连接
E3连接酶将活化的泛素分子连接到蛋白质的赖氨酸残基上。
泛素化修饰在生物学中的作用
调控蛋白质的稳定性
01
通过标记需要降解的蛋白质,泛素化修饰可以调控蛋白质的稳
定性。
参与信号转导
02
泛素化修饰可以影响蛋白质的功能,从而参与信号转导过程。
参与细胞周期和DNA修复
磷酸酶
催化蛋白质去磷酸化反应 的酶,将蛋白质上的磷酸 基团去除。
甲基化修饰
将甲基基团添加到蛋白质 的特定氨基酸残基上,调 节蛋白质的活性和功能。
磷酸化修饰在生物学中的作用
信号转导
磷酸化修饰参与细胞内的信号转导过程,调节细 胞反应和功能。
细胞周期和增殖
磷酸化修饰与细胞周期调控和细胞增殖密切相关 ,影响细胞生长和分裂。
04
泛素化修饰的种类
单泛素化
一个泛素分子与蛋白质的特定赖 氨酸残基结合,形成单泛素化修
饰。
多泛素化
多个泛素分子与蛋白质的特定赖氨 酸残基结合,形成多泛素化修饰。
链式泛素化
一个泛素分子的羧基端与另一个泛 素分子的氨基端结合,形成链式泛 素化修饰。
泛素化修饰的酶学机制
活化
泛素分子首先被E1活化酶激活,生成泛素腺苷酸复合物。
重要性
蛋白质化学修饰是生物体内一种重要的调控机制,可以快速 响应生物环境变化,调节蛋白质的活性、定位和稳定性,从 而影响细胞代谢、信号转导、细胞生长和分化等生物学过程 。
蛋白质化学修饰的类型
01
磷酸化
磷酸化是指在蛋白质的丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸残基上添加磷酸基团,
通常由蛋白激酶催化。磷酸化可以改变蛋白质的电荷性质和构象,从而

蛋白质的化学修饰

蛋白质的化学修饰

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。
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 。
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
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:

蛋白质的化学修饰

蛋白质的化学修饰
2-巯基乙醇、巯基乙酸和二硫苏糖醇(DTT)等主要 用于-S-S-的还原剂。
连四硫酸钠或钾 是一温和的氧化剂, 常用于-SH的可逆 保护剂。
2.1.4 芳香环取代反应
蛋白质AA残基的酚羟基在3和5位上易于发生亲 电取代的碘化和硝化反应。这类修饰反应的典 型例子为四硝基甲烷(TNM), 可以作用于Tyr的 酚羟基, 形成3-硝基Tyr衍生物。这种产物有特 殊光谱,可用于直接的定量测定。
-H2O
[H]
P-NH2 + RCHO +H2O P-N=CHR
P-NH-CH2R
2.3.2 电荷消失的修饰
这 不带类电试。剂可抑制Lys--NH2的质子化, 使形成的衍生物 1. 乙酰化:在微碱性pH下,氨基与乙酸酐反应生成 乙酰化衍生物。
2. 芳香化:三硝基苯磺酸与氨基作用, 生成的衍生物 为黄色,可定量测定-NH2。 (其它:DNFB\DNS)
2.1 特定的AA残基侧链 基团的反应试剂(4种)
2.1.1 酰化及其相关反应
这类化学修饰试剂如乙酰咪唑、酸酐磺酰氯、 硫代三氟乙酸乙酯和O-甲基异脲等,在室温 (20ºC~25ºC),pH 4.5 ~9.0的条件下可与蛋白质某些 侧链基团如 -NH2、-OH、-SH及酚基等发生酰基化 反应。
2.1.2 烷基化反应
此类试剂 ( 如DNFB、碘代乙酸、碘代乙酰胺、苯 甲酰卤代物、碘甲烷等 ) 常带有活泼的卤素原子, 因其电负性而使烷基带部分正电荷,易于导致蛋 白质分子的亲核基团 ( 如-NH2、-SH、 -COOH、 -SCH3和咪唑基 ) 发生烷基化。
2.1.3 氧化和还原反应
H2O2、N-溴代琥珀酰亚胺等具有很强氧化性,能 将侧链基团( -SH\-SCH3\吲哚基\咪唑基和酚基)氧 化, 往往易使肽链断裂(故要控制好氧化条件); 光 敏剂存在下的光氧化是比较温和的氧化作用。

化学修饰蛋白质的方法与应用

化学修饰蛋白质的方法与应用

化学修饰蛋白质的方法与应用蛋白质是生命体内重要的基础物质,分子量一般在5000以上,由氨基酸组成。

蛋白质的功能非常多样,有结构性、调节性、催化性等多种作用。

因此,对蛋白质的研究在生命科学和药物科学领域中具有非常重要的地位。

为了更好地探究蛋白质的结构和功能,化学修饰蛋白质的方法被广泛应用。

一、化学修饰蛋白质的方法化学修饰蛋白质的方法主要包括两个方面:一是针对蛋白质的功能模块进行改变;二是引入新的基团或修饰方式。

1、氨基酸侧链化学修饰氨基酸侧链化学修饰是利用一些化学试剂或反应,在特定位置上改变蛋白质分子中的氨基酸基团,从而改变蛋白质的物化性质和生物活性。

比较常见的氨基酸侧链修饰方法有酰化、烷基化、氧化、还原、磷酸化等。

2、蛋白质上添加化学基团由于蛋白质的生物活性和分子间的相互作用都是靠特定的侧链基团实现的,因此在蛋白质的结构上引入新的功能基团,可以增加其生物活性和特异性,从而实现新的应用。

比较适合作为蛋白质化学修饰的基团包括绿色荧光蛋白、生物素等。

3、非天然氨基酸引入非天然氨基酸的加入是一种比较常见的蛋白质化学修饰方法。

这些非天然氨基酸通常会被特定的遗传密码测序给出的密码子所识别,可以被插入到蛋白质中,参与构成蛋白质的构象和功能。

比较常见的非天然氨基酸有光敏氨基酸、荧光氨基酸、二氢-2-吡啶酮酸等。

二、化学修饰蛋白质的应用化学修饰蛋白质的方法具有广泛的应用前景,下面用几个应用进行简单描述。

1、抗肿瘤药物蛋白质化学修饰可以让药物的靶向性更加明确、准确。

举例说明,目前针对癌症治疗的药物通常使用抗体、寡肽等多肽分子,但因为基因重组技术的限制,其生产过程较为困难,造价愈显得高昂。

近年来基于化学修饰的肽药研究已经络绎不绝,通过这种方法可以使药物分子变得较为精确,效果明显。

2、蛋白质药物由于蛋白质药物的高效、低毒性被临床医生广泛认可,在药物研究领域中占据了举足轻重的地位。

然而,由于其复杂的化学结构、多肽组成等特点,蛋白质的制备和纯化过程非常复杂,且成本较高。

08-5蛋白质的化学修饰

08-5蛋白质的化学修饰

分析酶的活性中心
• PITC可以专一性与酶分子中Ser
CH3 CH3 CH3 CH3 CH O P CH O O
F
用于酶的固定化
• P187-188
• 化学修饰数据的分析
修饰结果的解释
• 蛋白质功能改变的解释
• 修饰残基的不稳定性
• 没有被发现的修饰
5-3蛋白质侧链的修饰
• • • • • • • 氨基的修饰 胍基的修饰 羧基的修饰 巯基的修饰 酚基的修饰 甲硫基的修饰 羟基的修饰
酶分子中可以被修饰的基团
氨基 羧基 Cys-巯基 His-眯唑基 Tyr-酚基
• • • • • • • • 蛋白质分子功能基所在微区域的极性: 如酶分子中氨基和羧基等可解离基团的pK值随其所在微区域的极性 降低而升高。 氢键效应: 如若酶分子中存在酚基-羧基间的氢键作用,则羧基的pK值比正常值 低;而酚基的pK值比正常值高。 静电效应: 在葡萄球菌核酸酶中,由于带电基团间的静电效应,使同位于该酶 中的4个His的pK值各不相同,分别为:5.37, 5.71, 5.74, 6.50. 位阻效应: 如果烷基在空间上与要修饰的功能基比较靠近,则会使修饰剂不能 与功能基反应。如枯草杆菌蛋白酶中,虽然10个酪氨酸都位于分子表面, 但实验表明,只有8个酪氨酸可以被修饰。
5-3蛋白质肽链的交联
• 交联剂(双功能试剂)的含义 • 设计或选择交联剂要考虑的因素 • 交联剂的类型
交联剂(双功能试剂)的含义
设计或选择交联剂要考虑的因素
• 反应的专一性
• 交联距离
• 可裂解性
交联剂的类型
• 同型双功能试剂
• 异型双功能试剂
• 可被光活化的试剂
5-4亲和标记
• 专一性特别强 P149表4-3

蛋白质分子的化学修饰课件

蛋白质分子的化学修饰课件
磷酸酶
催化去磷酸化反应的酶,将蛋白 质上的磷酸基团去除。
蛋白质磷酸化修饰 磷酸化修饰的种类
调节蛋白质活性
磷酸化修饰可改变蛋白质 的构象或活性位点,从而 调节其功能。
参与信号转导
磷酸化修饰在细胞信号转 导过程中起着关键作用, 可影响细胞生长、分化、 代谢等过程。
蛋白质稳定性
磷酸化修饰可影响蛋白质 的稳定性,通过调节蛋白 质降解途径来影响细胞内 蛋白质水平。
2023
PART 04
蛋白质甲基化修饰
REPORTING
甲基化修饰的种类
赖氨酸甲基化
赖氨酸残基的ε-氨基上加上甲基 基团,包括单甲基化、二甲基化
和三甲基化。
蛋氨酸甲基化
蛋氨酸残基的α-氨基上加上甲基基 团,通常为N-甲基化。
精氨酸甲基化
精氨酸残基的胍基上加上甲基基团 ,包括N-甲基化和N,N-二甲基化。
2023
PART 03
蛋白质糖基化修饰
REPORTING
糖基化修饰的种类
O-糖基化
糖基磷脂化
发生在蛋白质的丝氨酸或苏氨酸的羟 基上,由糖苷酶催化。
将糖基连接到脂质分子上,形成糖脂 。
N-糖基化
发生在蛋白质的氨基上,由糖苷酶催 化。
糖基化修饰的酶类
糖基转移酶
催化糖基从供体转移到受体上。
糖苷酶
催化糖苷键的断裂,释放出糖基 。
泛素化
泛素化是指将泛素分子加到蛋 白质的特定位点上,可以调节 蛋白质的降解和功能。
甲基化
甲基化是指将甲基基团加到蛋 白质的特定位点上,可以调节 蛋白质的构象和与其他蛋白质
的相互作用。
蛋白质分子化学修饰的功能
调节蛋白质活性
调节蛋白质稳定性

蛋白修饰方式

蛋白修饰方式

蛋白修饰方式
蛋白质修饰是指在蛋白质合成后,通过化学反应或酶催化等方式对蛋白质的结构进行改变或功能进行调节的过程。

常见的蛋白质修饰方式包括:
1. 磷酸化(Phosphorylation):通过添加磷酸基团,改变蛋白质的电荷分布和结构,从而调节蛋白质的活性、互作和定位等。

2. 乙酰化(Acetylation):在蛋白质N-末端或赖氨酸残基上加入乙酰基,影响蛋白质的稳定性、亚细胞定位和相互作用等。

3. 甲基化(Methylation):通过在蛋白质上引入甲基基团,调节蛋白质的结构和功能,涉及到细胞分化、基因表达和转录调控等过程。

4. 糖基化(Glycosylation):在蛋白质上加入糖基,影响蛋白质的稳定性、溶解性和识别性,参与细胞信号传导、免疫应答等生物学过程。

5. 泛素化(Ubiquitination):通过连接泛素分子到蛋白质上,调节蛋白质的稳定性和降解,参与细胞周期、DNA修复和免疫应答等过程。

这些是常见的蛋白质修饰方式,不同的修饰方式可以对蛋白质的结构和功能产生不同的影响,进而调节细胞内的生物学过程。

4.蛋白质的化学修饰

4.蛋白质的化学修饰
如果要修饰的蛋白质对有机溶剂不稳定,必须在水介质 中反应,则应选择在水中有一定溶解性的试剂。 还必须考虑,反应生成物容易进行定量测定;试剂的 体积小一些为宜。
选择蛋白质修 饰剂要考虑:
修饰反应要完成到什么程度; 对个别氨基酸残基是否专一; 在反应条件下,修饰反应有没有限度; 修饰后蛋白质的构象是否基本保持不变; 是否需要分离修饰后的衍生物; 反应是否需要可逆; 是否适合于建立快速、方便的分析方法。
O ENZ C O C NH2 + OH-
O
N C NH2 O
3.芳基化
三硝基苯磺酸(TNBS)与氨基作用,产生三硝基苯衍生物,反 应产物为黄色。 TNBS也能与巯基作用。
NO2
NO2 SO3H + NH2R pH﹥7
NO2
TNBS
NO2
NO2 NHR + SO3H +H+
NO2
(黄色)
(三)引入负电荷的修饰
(一)试剂的选择
选择试剂在很大程度上要依据修饰目的。
对氨基 的修饰
修饰所有氨基,而不修饰其它基团; 仅修饰α-氨基;
修饰暴露的或反应性高的氨基,以及 修饰有催化活性的氨基等。
修饰的部位和程度一般可用选择适当的试剂和反应条件 来控制。
如果修饰的目的是改变蛋白质的带电状况或溶解性, 必须选择能引入最大电荷量的试剂。
1.利用蛋白质分子中,某些基团的特殊活性蛋白质,特殊的空 间结构,能影响某些基团的活性
位置专一性:在蛋白质分子中特别活泼的基团,在适当条件下只是其本身 发生作用,而其它基团皆不作用。
2.选择不同的反应pH
蛋白质分子中各功能基的解离常数是不同的,所以控制不同的反应pH,也 就控制了各功能基的解离程度,从而有利于修饰的专一性。

蛋白质化学修饰是通过在特定氨基酸残基上引入不同的化学基团从而调节蛋白质表达和功能的过程

蛋白质化学修饰是通过在特定氨基酸残基上引入不同的化学基团从而调节蛋白质表达和功能的过程

蛋白质化学修饰是通过在特定氨基酸残基上引入不同的化学基团从而调节蛋白质表达和功能的过程蛋白质化学修饰解析蛋白质是生命体中最为重要的分子之一,它们在细胞中发挥着各种功能。

为了正常地维持生命,蛋白质需要保持一定的空间构象和活性。

所以,细胞中存在着一种叫做蛋白质化学修饰的机制,通过在特定氨基酸残基上引入不同的化学基团从而来调节蛋白质表达和功能。

一、蛋白质化学修饰的种类1. 磷酸化磷酸化是一种常见的化学修饰方式,它是通过在蛋白质上引入磷酸基团来改变蛋白质的空间构象和活性。

磷酸化通常在酪氨酸、丝氨酸和苏氨酸上进行,是一种转移化学修饰。

在生命过程中,磷酸化参与了细胞信号传导、细胞周期调控等各个方面。

2. 甲基化甲基化是一种化学修饰方式,它是通过在蛋白质上引入甲基基团。

甲基化的作用是影响蛋白质与其他分子的结合,例如DNA去甲基化酶MECP2,就是通过与DNA上的甲基化位点结合,从而影响DNA转录和表达。

3. 泛素化泛素化是一种蛋白质降解的化学修饰方式,它是通过附加泛素基团在蛋白质上来形成泛素-蛋白酶复合物,从而将蛋白质进一步降解成氨基酸。

泛素化对于细胞生长和代谢中的蛋白质调节具有重要作用。

二、蛋白质化学修饰对蛋白质表达和功能的调节蛋白质化学修饰对蛋白质的结构和功能有显著的改变。

例如,磷酸化可以改变蛋白质的空间构象,从而影响蛋白质的酶催化活性,DNA 结合能力等。

另外,泛素化可以降解蛋白质,从而使其氨基酸组成的肽链释放出来,泛素化调节蛋白质的生命周期和代谢的能力。

三、蛋白质化学修饰在药物研发中的应用蛋白质化学修饰是一种非常重要的生命现象,因此也广泛应用于药物研发领域。

磷酸化修饰可以作为一种基于蛋白质的治疗策略,例如泛素化作为一种治疗药物肿瘤的靶点。

甲基化修饰不仅与许多疾病有关,还可以用于药物治疗。

总之,蛋白质化学修饰是一个很重要的研究领域,它对于细胞的正常生长和代谢有着举足轻重的作用。

在未来,对于蛋白质化学修饰的深入了解将有助于我们更好地研发出生命科学领域的新药物。

蛋白质分子基础蛋白质的化学修饰

蛋白质分子基础蛋白质的化学修饰

完整ppt课件
9
化学修饰的应用
❖ 用来测定蛋白质分子中某种氨基酸的数量
只需知道某一种氨基酸的数量而不需要知道其它氨 基酸的数量时,则可用蛋白质的化学修饰进行定量 (参见P152) ❖ 在蛋白质序列分析中的应用
用于测定蛋白质及多肽化学结构的许多方法都是以 蛋白质化学修饰为基础的。
(1)控制酶解程度 (2)化学裂解:溴化氰专一性裂解Met羧基所形成 的肽键;蛋白质中二硫键的裂解。
完整ppt课件
13
化学修饰的应用
❖ 蛋白质化学修饰在生物工程中的应用 eg.提高酶的稳定性
改变酶的专一性 创造新的酶活
完整ppt课件
14
荷量的试剂 (2)便于定量 (3)试剂的体积要小
❖ 反应条件的选择:温度、pH 要求: (1)不造成蛋白质的可逆变性 (2)便于专一性修饰蛋白质
❖ 反应的专一性
完整ppt课件
8
பைடு நூலகம்
❖ 亲和标记:
亲和试剂的结构和与蛋白质作用的底 物或抑制剂相似。在作用前,试剂先以非 共价形式结合到蛋白质的活性部位上,然 后再发生化学反应,将试剂挂在活性部位 上。这种方法在研究酶的活性部位时非常 有用。
完整ppt课件
5
影响蛋白质功能基反应性的因素
➢ 微区的极性:
微区的极性是决定基团解离状态的关键因素 之一 .
局部的极性改变对色氨酸、甲硫氨酸、胱氨 酸影响较小,对氨基和组氨酸反应性影响较大; 对含羟基和巯基的氨基酸反应性影响最大。
➢ 氢键效应
天然蛋白质通过氢键维持其稳定性。
➢ 静电效应
➢ 位阻效应
蛋白质分子基础
完整ppt课件
1
蛋白质的化学修饰
完整ppt课件

蛋白质的化学修饰

蛋白质的化学修饰
E N Z S +I C H C O O 2
pH﹥7
E N Z S C H C O O + I 2
半胱氨酸
碘乙酸
副反应:
ENZ N N H 组氨酸
+I C H C O O 2
pH﹥5.5
E N Z N
C O O N C H 2
+ -+ + I H
E N Z S
甲硫氨酸
C H 3
I C H C O O + 2
S-汞-N-5-二甲氨基萘磺酰半胱氨酸
(四)5,5′-二硫双硝基苯甲酸(DTNB)也常用于修饰巯基, 它与半胱氨酸形成混合二硫化物。 释放出的2-硝基-5-硫代苯
E N ZS N H+ O 2
O O C
S S
N O 2
C O O
pH ﹥6.5
DTNB
甲酸阴离子在412nm处有 吸收,可用光谱法测定其 含量。
O ENZ C O C R NH R NH
+
E N Z C
重排
O + H + N R C N H R
O
四、巯基的修饰
由于半胱氨酸时蛋白质中反应性最强的残基,所以很多试剂可用 来修饰巯基侧链。 1.碘乙酸、碘乙酰胺或环乙烯亚胺 常用的有三类: 2.马来酰亚胺或马来酸酐 3.有机汞试剂 (一)1类试剂是烷化剂,此类试剂还能与甲硫氨酸、赖氨酸或 组氨酸反应。
NO2 C H 2B r OH
pH ﹤7.5
+
ENZ NO 2 CH 2 O N HH
ENZ
+ HBr
2-羟基-5-硝基苄基溴
ENZ NH
色氨酸 醋酸

蛋白质的化学修饰

蛋白质的化学修饰

精选课件
13
TNF-a是一种颇有价值的肿瘤治疗药物,它具有协同的 抗肿瘤效能:一方面直接表现为对肿瘤细胞的细胞毒作用;另
一方面可激活宿主的抗肿瘤应答并选择性地引起肿瘤组织 内部的微循环障碍。但是, TNF-a在体内的清除速率很快,要 产生明显的抗肿瘤效果需要非常大的使用剂量,由此常引发 一系列严重的毒副作用,包括发热、组织炎症和组织损伤,甚
精选课件
4
2 反应条件的选择
3
考虑因素包括pH、反应温度、反应介
质以及缓冲液组成
4
允许反应顺利进行
5
不能造成蛋白质的不可逆变性
6
有利于专一性修饰蛋白质
精选课件
5
修饰反应的类型
酰化及其相关反应 烷基化反应 氧化还原反应 芳香环取代反应
精选课件
6
蛋白质的PEG修饰
聚乙二醇(polyethyleneglycol, PEG)修饰又 称分子的PEG化(PEGalation),是目前蛋白质化 学修饰最重要的技术之一,是用来解决或缓解蛋白 和多肽在药用过程中存在的诸多问题的有效途径。
精选课件
7
PEG是由乙二醇单体聚合而成的线性高分子材料,分子组成为 HO-CH2-CH2-(O-CH2-CH2-O)n-CH2-CH2-OH; PEG链还可以与 马来酸酐进一步共聚形成梳状的PEG衍生物,简称PM。 PEG 分子中存在的大量乙氧基能够与水形成氢键,使PEG具有良好 的水溶性;分子末端剩余的羟基通过适当方式活化后可与各类 蛋白分子相偶联。
精选课件
10
2 降低抗原性和免疫原性
通过PEG修饰来消除免疫反应活性,将异源性蛋白转化 为非免疫原性的药用蛋白,主要是利用无免疫原性的PEG分 子链与蛋白表面的基团相偶联,进而在蛋白表面形成一道屏 障,将暴露的抗原结合位点屏蔽起来。分子构型独特的梳状 PEG具有更强的屏蔽功能,因而在这方面的应用更为普遍。

9蛋白质的化学修饰

9蛋白质的化学修饰

可被光活化试剂.
间隔基团
同型双功能试剂 (CH2)n,长度可变 异型双功能试剂 (-S--(CH2)n-)2
OH O ( CH C )2
亚氨酯
N S S
可被硫醇裂解 长度可变
Hale Waihona Puke 可被高碘酸裂解OH N3
N C
光活化双功能试剂
能与胺反 应的基团 能与巯基反 应的基团
C O N
O C Cl
CF3
(一)同型双功能试剂
由于这两种试剂 的结构与ATP相 似,才看作是内 生亲和试剂。
ATP的烷基卤化衍生物
二、外生亲和试剂 (一)将卤代烷基衍生物通过腺嘌呤的N-6连到腺嘌呤 上,则可形成有效的外生亲和试剂。
NH CH N N O P O CH2 O O O N N NH CO CH2Br
OH OH
N-6-对-溴乙酰胺-苄基-ADP
N ENZ
O N C OCH2CH3
焦碳酸二乙酯
CH3CH2OH +CO2
+
焦碳酸二乙酯能使咪唑环上的一个氮原子羧乙基化.
应注意 的问题
该试剂在水介质、高pH下不稳定,迅速水解为CO2和乙醇。 试剂大大过量时可与咪唑环上的两个氮都作用,形成双取代 衍生物。
羟胺可使反应可逆进行,回收组氨酸。
N ENZ
对氯硫硝基苯
带硝基苯取代基的硫基卤化物的专一性与锍盐类似,但能产生单 一产物,避免了锍盐修饰产物的不均一性,而且产物的光谱性质 可用来定量测定色氨酸。
七、酪氨酸酚基的修饰
四硝基甲烷在温和条件下可高度专一地硝化酪氨酸残基,产生可 电离的发色基团3-硝基酪氨酸。
ENZ CH
OH + C(NO2)4 四硝基甲烷
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

浓 度 2-5%,缓冲液pH值为6.8
下层胶:分离胶(seperation or resolving gel)
浓 度 5-20%,缓冲液pH值为8.3
2020/12/2
13
2020/12/2
14
特点
具有很高的分辨力,这是因为它具有以下三种效应:
▼样品浓缩效应
A. 分离胶的阻力(孔径小),浓缩作用 B. 缓冲液离子成分的不同 [(甘氨酸离子 (慢)氯离子(快)],压缩作用 C .浓缩胶与分离胶之间pH值差(分离胶pH高,
调节慢离子的迁移率)
2020/12/2
15
▼分子筛效应 大分子运动慢,小分子运动快
▼电荷效应 带电荷多的运动快,带电荷少的运动慢
2020/12/2
16Leabharlann 【器材】电泳仪、 垂直板电泳槽、 进样器、 乳头吸管、 50 ml小烧杯
2020/12/2
17
【试剂】 1.标准蛋白质:
2020/12/2
18
2. 30%丙烯酰胺溶液
22
分离胶和浓缩胶的配制
分离胶的浓度
12%
重蒸水 /ml
3.35
1.5M Tris-HCl(pH8.8) /ml 2.5
10%SDS /ml
0.1
凝胶贮备液(Acr/Bis) /ml
4.0
10%过硫酸铵 /μl
50
TEMED/μl(最后加,防烧杯中聚合) 5
总体积 /ml
10ml
浓缩胶的浓度 5%
2020/12/2
11
当SDS的总量为蛋白量的3~10倍且SDS 单位浓度大于1 mol/L时,这两者的结合是定 量的,大约每克蛋白质可结合1.4克SDS。
2020/12/2
12
组成
该电泳系统由两层不连续聚丙烯酰胺凝胶组成
上层胶:浓缩胶(stacking or concentration gel)
2020/12/2
21
10.样品缓冲液(2x)
H2O 2.4 ml,浓缩胶缓冲液1.0 ml、甘油0.8 ml、10% SDS 3.2 ml,b-硫基乙醇0.4 ml,0.025%(W/V)溴 酚兰0.2 ml。
11.TEMED(四甲基乙二胺)
Tetramethylethylenediamine
2020/12/2
并且由于分子量越大的蛋白质结合的SDS越 多,所带负电荷也越多,这就使各蛋白质-SDS 复合物的电荷密度趋于一致。
2020/12/2
10
同时,不同蛋白质的SDS复合物形状也相 似,均是长椭圆状。
因此,在电泳过程中,迁移率仅取决于蛋
白质-SDS复合物的大小,也可以说是取决于蛋 白质分子量的大小,而与蛋白质原来所带电荷 量无关。
2020/12/2
3
意义
确定分子大小 从氨基酸组成分析的结果求得准确的氨基
酸组成 验证已测定的一级结构是否正确
2020/12/2
4
常用测定分子量的方法
SDS-PAGE 凝胶过滤层析 质谱 核磁共振
2020/12/2
5
一、SDS-PAGE 测定蛋白质的相对分子量
2020/12/2
6
取决于蛋白质的分子量,从而可推测蛋白 质的分子量。
2020/12/2
8
SDS的作用原理
SDS是一种阴离子去污剂,能够与蛋白 质结合,破坏蛋白质分子之间以及与其它物 质分子之间的非共价键,使蛋白质变性而改 变原有的空间构象。
2020/12/2
9
蛋白质分子一经结合了一定量的SDS阴离子,
所带负电荷的量远远超过了它原有电荷量,从而 消除了不同种类蛋白质间电荷的差异。
蛋白质分子量测定
2020/12/2
1
蛋白质性质鉴定
蛋白质分析鉴定是蛋白质研究中的一个最基本技术,是 确定蛋白质产品的是与非的问题,尤其是在研究新的蛋白质 组分时显得更重要。研究一个新的蛋白质首先要从它的基 本性质作为突破口,然后根据它的基本性质进行分离纯化, 最终用纯品对其进行分析鉴定。如果对蛋白质的基本性质 尚未搞清楚,工作起来将会困难重重。因此,蛋白质研究 技术主要是对蛋白质的基本性质的进行分析鉴定。
7. 10%过硫酸铵溶液(AP)
临用前现配。
2020/12/2
20
8.染色液(0.25% R-250、50%甲醇、7%乙酸)
考马斯亮蓝R-250 2.5 g、 甲醇(可用无水乙醇代替) 500 ml、70 ml冰乙酸, 溶解后补足水至总体积1000 ml。
9.脱色液(30%甲醇、7%乙酸)
甲醇(可用无水乙醇代替) 300 ml,冰乙酸70 ml, 补足水至1000 ml。
取5.98 g Tris,用1N HCl调至pH6.8,加水至 100 ml,4℃保存。
2020/12/2
19
5. 电极缓冲液(pH 8.3)
取 14.49 g甘氨酸,3.02 g Tris,加100 ml 10%SDS,加水至1 升,4℃保存。
6. 10% SDS
取10g SDS,加水至100 ml,完全溶解后室温保存。
重蒸水/ml
2.92
0.5M Tis-HCl(pH6.8)/ml 1.25
10%SDS /ml
0.05
凝胶贮备液(Acr/Bis) /ml 0.8
10%过硫酸铵 /μl
25
TEMED /μl
【基本原理】
聚丙烯酰胺凝胶电泳具有较高分辨率, 用它分离、检测蛋白质混合样品,主要是根 据各蛋白质各组分的电泳迁移率的不同。
这种迁移率的不同,就蛋白质分子本身 而言,主要与其所带净电荷以及分子量和形 状有关。
2020/12/2
7
当电泳体系中含有一定浓度的十二烷基硫 酸钠(SDS)时,则得电泳迁移率的大小只
2020/12/2
2
蛋白质鉴定的主要参数
蛋白质分子是非常复杂的生物大分子,能代表其特征参 数很多.但在普通实验室能够进行测定的、最常用的参数, 归纳起来主要有以下几种。 (1)蛋白质的质量鉴定(分子量) (2)蛋白质带电性鉴定(等电点) (3)蛋白质结构鉴定(一、二级结构、晶体、肽谱、NC-末端) (4)蛋白质生物学功能鉴定(生物活性、比活、酶促动力学) (5)免疫学鉴定(抗原-抗体反应、酶联免疫反应)
丙烯酰胺29.2 g, 甲叉双丙烯酰胺0.8 g, 加水至100 ml,棕色瓶4℃保存。
3. 1.5 mol /L Tris-Hcl分离胶缓冲液pH8.8(4x)
取18.15 g Tris, 用1M HCl调pH至 8.8,加水 至100 ml,4℃保存
4. 0.5 mol /L Tris-HCl浓缩胶缓冲液pH6.8 (4x)
相关文档
最新文档