酶的化学修饰 (2)讲稿.ppt

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1、关于酶的化学修饰(2)第一页，讲稿共五十五页哦第一节第一节 什么是酶分子修饰什么是酶分子修饰?n通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变，通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变，从而改变酶的从而改变酶的某些特性和功能某些特性和功能的技术过程称的技术过程称为酶分子修饰。为酶分子修饰。n即：在体外将酶分子通过人工的方法与一些即：在体外将酶分子通过人工的方法与一些化学基团，特别是具有生物相容性的物质，化学基团，特别是具有生物相容性的物质，进行共价连接，或除去酶分子中的某些集团，进行共价连接，或除去酶分子中的某些集团，从而从而改变酶的结构和性质改变酶的结构和性质。第二页，讲稿共五十五页哦酶分子的化学修饰

2、酶分子的化学修饰n稳定性稳定性不够，不能适应大量生产条件的不够，不能适应大量生产条件的需要。需要。n作用的作用的最适条件最适条件不符。不符。n酶的主要酶的主要动力学性质动力学性质的不适应。的不适应。n临床应用临床应用的特殊要求。的特殊要求。酶在应用中可能出现的问题酶在应用中可能出现的问题:第三页，讲稿共五十五页哦酶分子改造的方向酶分子改造的方向n核酸水平核酸水平：利用基因操作技术对：利用基因操作技术对DNA 或或mRNA 进行改进行改造或修饰，以期获得化学结构（一级结构和空间结构）造或修饰，以期获得化学结构（一级结构和空间结构）更为合理的酶。更为合理的酶。生物酶工程生物酶工程内容之一内容之一n

3、蛋白质水平蛋白质水平：人们用化学法或酶法对酶的一级结构进行人们用化学法或酶法对酶的一级结构进行改造改造，这包括酶的一级结构中氨基酸的置换，包括用酶，这包括酶的一级结构中氨基酸的置换，包括用酶将肽链切断或部分切除，使酶的空间构象变得更为稳定。将肽链切断或部分切除，使酶的空间构象变得更为稳定。另一方面是对酶分子中氨基酸残基的修饰，即另一方面是对酶分子中氨基酸残基的修饰，即酶的化学酶的化学修饰修饰。第四页，讲稿共五十五页哦酶分子的化学修饰定义：酶分子的化学修饰定义：n广义上说：凡涉及共价键的形成或破坏广义上说：凡涉及共价键的形成或破坏的转变都可以看作是酶的化学修饰。的转变都可以看作是酶的化学修饰。n

4、狭义上说：是指在狭义上说：是指在较温和的条件较温和的条件下，以下，以可控制可控制的方式使酶同化学试剂发生的方式使酶同化学试剂发生特异特异反应反应，从而引起单个氨基酸残基或功能，从而引起单个氨基酸残基或功能发生共价的发生共价的化学变化化学变化。第五页，讲稿共五十五页哦酶化学修饰的目的酶化学修饰的目的1.1.研究酶的研究酶的结构与功能的关系结构与功能的关系。（。（5050年代末）年代末）2.2.人为改变天然酶的某些性质，人为改变天然酶的某些性质，扩大酶的应用扩大酶的应用 范围范围。（。（7070年代末之后）年代末之后）1 1）提高酶的生物活性（酶活力）。）提高酶的生物活性（酶活力）。2 2）增强酶

5、的稳定性（热稳定性、体内半衰期）。）增强酶的稳定性（热稳定性、体内半衰期）。3 3）消除抗原性（针对特异性反应降低生物识别能力）。）消除抗原性（针对特异性反应降低生物识别能力）。4 4）产生新的催化能力。）产生新的催化能力。第六页，讲稿共五十五页哦第二节第二节.酶化学修饰的基本原理酶化学修饰的基本原理*1 如何增强酶天然构象的稳定性与耐热性如何增强酶天然构象的稳定性与耐热性2 如何保护酶活性部位与抗抑制剂如何保护酶活性部位与抗抑制剂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如何消除酶的抗原性及稳定酶的微环境第七页，

6、讲稿共五十五页哦酶化学修饰的原理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多点交联。使酶的天然构象产生“刚性刚性”结构。结构。二、如何保护酶活性部位与抗抑制剂二、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，静电斥力阻挡抑制剂，“遮盖遮盖”了酶的活性部位。了酶的活性部位。第八页，讲稿共五十五页哦三、如何维持酶功能结构的完整性与抗蛋白水解酶三、如何维持酶功能结

7、构的完整性与抗蛋白水解酶酶化学修饰后通过两种途径抗蛋白水解酶：酶化学修饰后通过两种途径抗蛋白水解酶：1.1.大分子修饰剂产生空间障碍阻挡蛋白水解酶接近大分子修饰剂产生空间障碍阻挡蛋白水解酶接近酶分子。酶分子。“遮盖遮盖”酶分子上敏感键免遭破坏。酶分子上敏感键免遭破坏。2.2.酶分子上许多敏感基团交联上修饰剂后，减少了酶分子上许多敏感基团交联上修饰剂后，减少了受蛋白水解酶破坏的可能性。受蛋白水解酶破坏的可能性。第九页，讲稿共五十五页哦四、如何消除酶的抗原性及稳定酶的微环境四、如何消除酶的抗原性及稳定酶的微环境1.1.酶蛋白氨基酸组成的抗原决定簇，与修饰剂形成酶蛋白氨基酸组成的抗原决定簇，与修饰剂

8、形成 了共了共价键。价键。破坏了抗原决定簇破坏了抗原决定簇抗原性降低乃至消除抗原性降低乃至消除 “遮盖遮盖”了抗原决定簇了抗原决定簇阻碍抗原、抗体结合阻碍抗原、抗体结合2.2.大分子修饰剂本身是多聚电荷体，能在酶分子表面形成大分子修饰剂本身是多聚电荷体，能在酶分子表面形成“缓冲外壳缓冲外壳”，抵御外界环境的极性变化，维持酶活性部位，抵御外界环境的极性变化，维持酶活性部位微环境相对稳定。微环境相对稳定。第十页，讲稿共五十五页哦第三节第三节 酶化学修饰的基本要求和条件酶化学修饰的基本要求和条件 n一修饰剂的要求一修饰剂的要求n二酶性质的了解二酶性质的了解n三反应条件的选择三反应条件的选择n四酶修饰

9、方法四酶修饰方法第十一页，讲稿共五十五页哦一一 修饰剂的要求修饰剂的要求n1 1 修饰剂具有较大的相对分子量；对蛋修饰剂具有较大的相对分子量；对蛋 白质的吸附有良好的生物相容性和水溶性。白质的吸附有良好的生物相容性和水溶性。n2 2 修饰剂分子表面具有较多的活性反应修饰剂分子表面具有较多的活性反应基团。基团。n3 3 修饰剂上反应基团的活化方法与条件。修饰剂上反应基团的活化方法与条件。第十二页，讲稿共五十五页哦 了解了解被修饰酶的性质被修饰酶的性质酶的稳定性：酶的稳定性：包括热稳定性、酸碱稳定性，作包括热稳定性、酸碱稳定性，作用温度以及用温度以及pHpH，酶蛋白解离时的电化学性质，抑制，酶蛋白

10、解离时的电化学性质，抑制剂的性质等。剂的性质等。酶活性中心的状况：酶活性中心的状况：包括酶分子活性中心的组包括酶分子活性中心的组成，如参与活性中心的氨基酸残基、辅因子等。酶成，如参与活性中心的氨基酸残基、辅因子等。酶分子的形状、大小以及寡聚酶的亚基组成。分子的形状、大小以及寡聚酶的亚基组成。二二.酶化学修饰的基本要求酶化学修饰的基本要求第十三页，讲稿共五十五页哦pH与离子强度：与离子强度：一般在酶稳定的条件下进行，尽可能减少破坏酶的必需集团，选择酶与修饰剂的结合率和酶活回收率都较高的反应条件。pH决定了酶分子中反应基团的解离状态，决定了酶分子中反应基团的解离状态，酶的解离状态不同酶的解离状态不

11、同，其其反应性能也不同反应性能也不同；另一方面，有些修饰试剂在；另一方面，有些修饰试剂在不同不同pH下下，与，与同一种基团反应可以同一种基团反应可以形成不同的产物形成不同的产物。离子强度对修饰反应。离子强度对修饰反应也有重要影响。也有重要影响。修饰反应的温度与时间：修饰反应的温度与时间：严格控制反应温度和时间可以严格控制反应温度和时间可以减少减少或消除或消除一些非专一性的修饰反应。一些非专一性的修饰反应。反应体系中酶与修饰剂的比例：反应体系中酶与修饰剂的比例：酶与修饰试剂的比例可酶与修饰试剂的比例可以控制酶分子的修饰程度以控制酶分子的修饰程度。三、选择修饰反应条件三、选择修饰反应条件第十四页，

12、讲稿共五十五页哦(1)酶的表面修饰酶的表面修饰(2)酶分子的内部修饰酶分子的内部修饰(3)与辅因子相关的修饰与辅因子相关的修饰(4)金属酶的金属取代金属酶的金属取代第四节第四节.酶分子的化学修饰方法酶分子的化学修饰方法*第十五页，讲稿共五十五页哦反相胶团微囊化反相胶团微囊化脂质体包埋脂质体包埋分子间交联分子间交联分子内交联分子内交联酶的大分子修饰作用酶的大分子修饰作用酶的小分子修饰作用酶的小分子修饰作用化学固定化化学固定化(1)酶的表面修饰酶的表面修饰第十六页，讲稿共五十五页哦（1）酶的表面修饰）酶的表面修饰 化学固定化化学固定化：一般是直接通过酶表面的氨基酸一般是直接通过酶表面的氨基酸残基将

13、酶分子共价连接到残基将酶分子共价连接到惰性载体惰性载体上；由于载体的引入，上；由于载体的引入，使酶所处的微环境发生改变，进而改变了酶的性质，特使酶所处的微环境发生改变，进而改变了酶的性质，特别是动力学性质发生了改变。别是动力学性质发生了改变。第十七页，讲稿共五十五页哦酶的小分子修饰作用：酶的小分子修饰作用：主要是利用一些小分主要是利用一些小分子修饰试剂，通过共价结合来修饰酶的一些基团子修饰试剂，通过共价结合来修饰酶的一些基团（如（如-COO-、-NH3+、-SH、-OH、咪唑基等），、咪唑基等），提高酶的稳定性。常用的小分子修饰试剂有提高酶的稳定性。常用的小分子修饰试剂有乙基、乙基、糖基和甲基

14、糖基和甲基等。等。例如例如:将将胰凝乳蛋白酶表面的胰凝乳蛋白酶表面的氨基氨基修饰后，酶的热稳修饰后，酶的热稳定性在定性在60时，提高了时，提高了1000倍，温度更高时稳定化倍，温度更高时稳定化效应更强烈。这个稳定的酶能经受灭菌的极端条效应更强烈。这个稳定的酶能经受灭菌的极端条件而不失活，因而有利于医疗用酶。件而不失活，因而有利于医疗用酶。第十八页，讲稿共五十五页哦酶的大分子修饰作用：酶的大分子修饰作用：可分为非共价修饰可分为非共价修饰和共价修饰两大类：和共价修饰两大类：大分子非共价修饰：大分子非共价修饰：大分子共价修饰：大分子共价修饰：第十九页，讲稿共五十五页哦大分子非共价修饰：大分子非共价修

15、饰：利用一些大分子试剂通过与酶非共价相互作用，对酶进利用一些大分子试剂通过与酶非共价相互作用，对酶进行有效的保护。行有效的保护。例如例如聚乙二醇、右旋糖苷聚乙二醇、右旋糖苷等通过氢键固定于酶分子的等通过氢键固定于酶分子的表面，同时又有效地与外部水相连，从而保护酶的活表面，同时又有效地与外部水相连，从而保护酶的活力；力；一些一些多元醇、多糖、多聚氨基酸、多胺多元醇、多糖、多聚氨基酸、多胺等能通过调节等能通过调节酶的微环境来保护酶活力；酶的微环境来保护酶活力；另外一些另外一些蛋白质蛋白质可以通过相互作用，排除分子表面可以通过相互作用，排除分子表面的水分子，降低介电常数，使酶的稳定性增加。的水分子，

16、降低介电常数，使酶的稳定性增加。第二十页，讲稿共五十五页哦大分子共价修饰：大分子共价修饰：利用一些可溶性大分子，通过共价键连接于酶分子的表面，利用一些可溶性大分子，通过共价键连接于酶分子的表面，形成一层覆盖层，形成的可溶性酶具有许多有用的性质。形成一层覆盖层，形成的可溶性酶具有许多有用的性质。例如用例如用聚乙二醇聚乙二醇共价修饰超氧化物歧化酶（共价修饰超氧化物歧化酶（SODSOD），不仅），不仅可以降低或消除酶的抗原性，而且提高了抗蛋白酶的能力，可以降低或消除酶的抗原性，而且提高了抗蛋白酶的能力，延长了半衰期，从而提高了药效。延长了半衰期，从而提高了药效。第二十一页，讲稿共五十五页哦大分子（共

17、价）修饰的过程大分子（共价）修饰的过程修饰剂的选择修饰剂的选择 根据酶分子的结构和修根据酶分子的结构和修饰剂的特性选择适宜的水溶性大分子。饰剂的特性选择适宜的水溶性大分子。修饰剂的活化修饰剂的活化 修饰剂中含有的基团需修饰剂中含有的基团需要经过活化才可以与酶分子的某侧链基团进要经过活化才可以与酶分子的某侧链基团进行反应。行反应。第二十二页，讲稿共五十五页哦修饰修饰 将带有活化基团的大分子修饰剂与经过分离将带有活化基团的大分子修饰剂与经过分离纯化的酶液，以一定的比例混合，在一定的温度、纯化的酶液，以一定的比例混合，在一定的温度、pH值等条件下反应一段时间，使修饰剂的活化基团与酶分值等条件下反应一

18、段时间，使修饰剂的活化基团与酶分子的某侧链基团以共价键结合，对酶分子进行修饰。子的某侧链基团以共价键结合，对酶分子进行修饰。分离分离 需要通过凝胶层析等方法进行分离，将需要通过凝胶层析等方法进行分离，将具有不同修饰度的酶分子分开，从中获得具有较好具有不同修饰度的酶分子分开，从中获得具有较好修饰效果的修饰酶。修饰效果的修饰酶。第二十三页，讲稿共五十五页哦分子内交联：分子内交联：增加酶分子表面的交联键数目是提高酶稳定性的增加酶分子表面的交联键数目是提高酶稳定性的有效方法之一，例如有效方法之一，例如胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶上的羧基经过上的羧基经过羰羰二亚胺二亚胺活化后，可以与一系列活化后，可以与一系

19、列二胺二胺发生作用，使酶发生作用，使酶的稳定性得到改善。的稳定性得到改善。第二十四页，讲稿共五十五页哦分子间交联：分子间交联：利用一些双功能或多功能试剂将不同的酶交联在一利用一些双功能或多功能试剂将不同的酶交联在一起形成杂化酶。例如用起形成杂化酶。例如用戊二醛戊二醛把把胰蛋白酶胰蛋白酶和和胰凝乳蛋胰凝乳蛋白酶白酶交联在一起，可以降低交联在一起，可以降低胰凝乳蛋白酶的自溶性胰凝乳蛋白酶的自溶性；将胰蛋白酶与碱性磷酸脂酶交联形成的杂化酶可作为部将胰蛋白酶与碱性磷酸脂酶交联形成的杂化酶可作为部分代谢途径的模型。分代谢途径的模型。第二十五页，讲稿共五十五页哦脂脂质质体体包包埋埋：一一些些医医药药用用酶

20、酶，如如 SODSOD、溶溶菌菌酶酶等等，由由于于分分子子量量较较大大，不不易易进进入入人人体体细细胞胞内内，而而且且在在体体内内半半衰衰期期短短，产产生生免免疫疫原原性性反反应应；用用脂脂质质体体包包埋埋法法即即可可解决这些问题。解决这些问题。脂质体是天然脂类或类固醇脂质体是天然脂类或类固醇组成的微球体，酶分子包埋组成的微球体，酶分子包埋在其内部，可以通过与细胞在其内部，可以通过与细胞的膜融合或内吞作用而进入的膜融合或内吞作用而进入细胞内。细胞内。第二十六页，讲稿共五十五页哦反相胶团微囊化：反相胶团微囊化：这是近年来发展起来的酶在有剂这是近年来发展起来的酶在有剂相中进行催化的技术，反相胶团中

21、酶的稳定性大大提高；相中进行催化的技术，反相胶团中酶的稳定性大大提高；一些表面活性剂溶解在非极性有机溶剂中时可自发地形一些表面活性剂溶解在非极性有机溶剂中时可自发地形成近似球状的反相胶团，反相胶团是表面活性剂的疏水成近似球状的反相胶团，反相胶团是表面活性剂的疏水尾部朝外而极性头部朝内的微胶团，其内部可容纳一定尾部朝外而极性头部朝内的微胶团，其内部可容纳一定量的水，酶溶解在其中避免变性（见图）。量的水，酶溶解在其中避免变性（见图）。第二十七页，讲稿共五十五页哦有机溶剂有机溶剂 疏水尾部疏水尾部 亲水头部亲水头部 加酶液加酶液 S PEEE 图：反相胶团的结构和酶的分布图：反相胶团的结构和酶的分布

22、第二十八页，讲稿共五十五页哦(1)酶的表面修饰酶的表面修饰(2)酶分子的内部修饰酶分子的内部修饰(3)与辅因子相关的修饰与辅因子相关的修饰(4)金属酶的金属取代金属酶的金属取代酶分子的化学修饰方法酶分子的化学修饰方法第二十九页，讲稿共五十五页哦(2)酶分子的内部修饰酶分子的内部修饰非催化活性基团的修饰：非催化活性基团的修饰：通过对通过对非催化残基的修饰非催化残基的修饰可以改变酶的动可以改变酶的动力学性质，力学性质，改变酶对特殊底物的亲和力改变酶对特殊底物的亲和力；通常可被修饰的氨基酸残基既可以是亲核通常可被修饰的氨基酸残基既可以是亲核的，也可以是亲电子的，还可以是可氧化残的，也可以是亲电子的，

23、还可以是可氧化残基。基。第三十页，讲稿共五十五页哦催化活性基团的修饰：催化活性基团的修饰：通过选择性修饰催化活性氨基酸的通过选择性修饰催化活性氨基酸的侧链来实现氨基酸残基的取代，使一种氨基酸侧链转化为另侧链来实现氨基酸残基的取代，使一种氨基酸侧链转化为另一种氨基酸侧链，这种方法又称为一种氨基酸侧链，这种方法又称为化学突变法化学突变法。酶蛋白主链的修饰：酶蛋白主链的修饰：主要是靠酶法进行修饰，用蛋白酶对主要是靠酶法进行修饰，用蛋白酶对主链进行部分水解，可以改变酶的催化特性。主链进行部分水解，可以改变酶的催化特性。肽链伸展后的修饰：肽链伸展后的修饰：酶蛋白经过脲、盐酸胍处理，使肽链酶蛋白经过脲、盐

24、酸胍处理，使肽链充分伸展，对酶分子内部的疏水基团进行修饰，然后在适充分伸展，对酶分子内部的疏水基团进行修饰，然后在适当条件下，当条件下，重新进行折叠重新进行折叠。第三十一页，讲稿共五十五页哦(1)酶的表面修饰酶的表面修饰(2)酶分子的内部修饰酶分子的内部修饰(3)与辅因子相关的修饰与辅因子相关的修饰(4)金属酶的金属取代金属酶的金属取代酶分子的化学修饰方法酶分子的化学修饰方法第三十二页，讲稿共五十五页哦(3)(3)与辅因子相关的修饰与辅因子相关的修饰 对依赖辅因子的酶可用两种方法进行修饰：对依赖辅因子的酶可用两种方法进行修饰：如果辅因子与酶是非共价结合的如果辅因子与酶是非共价结合的,可以将辅因

25、子可以将辅因子共价共价结合于酶分子上；结合于酶分子上；引入新的具有引入新的具有更强反应更强反应的辅因子。的辅因子。第三十三页，讲稿共五十五页哦(1)酶的表面修饰酶的表面修饰(2)酶分子的内部修饰酶分子的内部修饰(3)与辅因子相关的修饰与辅因子相关的修饰(4)金属酶的金属取代金属酶的金属取代酶分子的化学修饰方法酶分子的化学修饰方法第三十四页，讲稿共五十五页哦(4)金属酶的金属取代：金属酶的金属取代：把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子，使酶的特性和把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子，使酶的特性和功能发生改变的修饰方法。功能发生改变的修饰方法。适用范围适用范围：只适用于那些在分子结构本来含有

26、金属离子的酶。只适用于那些在分子结构本来含有金属离子的酶。用于金属离子置换修饰的金属离子，一般都是二用于金属离子置换修饰的金属离子，一般都是二价金属离子。价金属离子。第三十五页，讲稿共五十五页哦若从酶分子中除去其所含的金属离子，酶往若从酶分子中除去其所含的金属离子，酶往往会丧失其催化活性。往会丧失其催化活性。如果重新加入原有的金属离子，酶的催化活如果重新加入原有的金属离子，酶的催化活性可以恢复或者部分恢复。性可以恢复或者部分恢复。若用另一种金属离子进行置换，则可使酶呈若用另一种金属离子进行置换，则可使酶呈现出不同的特性。有的可以使酶的活性降低现出不同的特性。有的可以使酶的活性降低甚至丧失，有的

27、却可以使酶的活力提高或者甚至丧失，有的却可以使酶的活力提高或者增加酶的稳定性。增加酶的稳定性。第三十六页，讲稿共五十五页哦金属金属B金属离子置换修饰的过程金属离子置换修饰的过程 酶的分离纯化酶的分离纯化 除去原有的金属离子除去原有的金属离子 加入置换离子加入置换离子发酵液发酵液酶酶分离纯化分离纯化A酶酶EDTAEDTA-A+酶酶B第三十七页，讲稿共五十五页哦第五节第五节*修饰酶的性质及特点修饰酶的性质及特点一热稳定性一热稳定性二抗原性二抗原性三三对各类失活因子的抵抗力对各类失活因子的抵抗力四体内半衰期四体内半衰期五最适五最适pH六六Km 的变化的变化:第三十八页，讲稿共五十五页哦修饰酶的化学性

28、质修饰酶的化学性质（）热稳定性（）热稳定性：一般来说，经过化学修饰的酶，热稳一般来说，经过化学修饰的酶，热稳定性有较大的提高。主要是由于修饰试定性有较大的提高。主要是由于修饰试剂的多个功能基团与酶分子的多个功能剂的多个功能基团与酶分子的多个功能基团相互交联增加了酶分子构象的稳定基团相互交联增加了酶分子构象的稳定性。性。第三十九页，讲稿共五十五页哦天然酶和修饰酶的热稳定性比较天然酶和修饰酶的热稳定性比较 酶酶 修饰剂修饰剂 修饰酶修饰酶 天然酶天然酶 处理条件处理条件(/(/时间时间)残留酶活残留酶活(%)(%)酰苷脱氢酶酰苷脱氢酶 胰蛋白酶胰蛋白酶 过氧化氢酶过氧化氢酶 溶菌酶溶菌酶 尿激酶尿

29、激酶糜蛋白酶糜蛋白酶 右旋糖苷右旋糖苷 右旋糖苷右旋糖苷 右旋糖苷右旋糖苷 右旋糖苷右旋糖苷 人血清白蛋白人血清白蛋白 肝肝 素素 37/100min37/100min 100/30min100/30min 50/10min50/10min 100/30min100/30min 37/48h37/48h 37/24h37/24h 7070 100100 4646 6464 4040 9090 2020 9999 8080 0 0 9595 5050第四十页，讲稿共五十五页哦二抗原性二抗原性（）抗原性）抗原性：修饰酶的抗原性与修饰剂有关，目修饰酶的抗原性与修饰剂有关，目前比较公认的是前比较公认的

30、是PEGPEG和和人血清白蛋白人血清白蛋白在消除酶分子在消除酶分子抗原性方面效果较好。抗原性方面效果较好。第四十一页，讲稿共五十五页哦酶酶L-Asn L-Asn 酶酶SODSOD酶酶 Gln-Aln Gln-Aln 酶酶尿酸酶尿酸酶腺苷脱氢酶腺苷脱氢酶Arg Arg 酶酶过氧化氢酶过氧化氢酶胰蛋白酶胰蛋白酶抗原性抗原性修饰剂修饰剂 -葡萄糖苷葡萄糖苷酶酶核糖核酸酶酶核糖核酸酶酶PEGPEGPEGPEGPEGPEGPEGPEGPEGPEGPEGPEG白蛋白白蛋白白蛋白白蛋白白蛋白白蛋白Poly-DL-AlaPoly-DL-Ala消消 除除消消 除除消消 除除消消 除除消消 除除消消 除除消消 除

31、除降降 低低降降 低低消消 除除修饰酶的抗原性变化修饰酶的抗原性变化第四十二页，讲稿共五十五页哦三三.对各类失活因子的抵抗力对各类失活因子的抵抗力:化学修饰酶与天然酶相比，对蛋白酶、化学修饰酶与天然酶相比，对蛋白酶、抑制剂等失活因子的抵抗力均有不同程抑制剂等失活因子的抵抗力均有不同程度的提高。度的提高。第四十三页，讲稿共五十五页哦天然酶和修饰酶抗失活因子能力比较天然酶和修饰酶抗失活因子能力比较酶酶抗抑制剂抗抑制剂抗蛋白酶抗蛋白酶修饰剂修饰剂抗失活剂抗失活剂过氧化氢酶过氧化氢酶核糖核酸酶核糖核酸酶溶菌酶溶菌酶胰蛋白酶胰蛋白酶 -葡萄糖苷葡萄糖苷酶酶尿激酶尿激酶右旋糖苷右旋糖苷右旋糖苷右旋糖苷右旋

32、糖苷右旋糖苷右旋糖苷右旋糖苷白蛋白白蛋白右旋糖苷右旋糖苷抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶抗蛋白酶抗蛋白酶抗糜蛋白酶抗糜蛋白酶抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶抗抗SDSSDS抗大豆抑制剂抗大豆抑制剂抗胃蛋白酶抗胃蛋白酶抗胎盘抑制剂抗胎盘抑制剂抗尿素抗尿素抗抗SDSSDS第四十四页，讲稿共五十五页哦四四.修饰酶在体内的半衰期：修饰酶在体内的半衰期：多数修饰酶在体内的半衰期得到有效延长。多数修饰酶在体内的半衰期得到有效延长。第四十五页，讲稿共五十五页哦天然酶与修饰酶的半衰期比较天然酶与修饰酶的半衰期比较酶酶羧肽酶羧肽酶Arg Arg 酶酶Gln-AsnGln-Asn酶酶尿酸酶尿酸酶超氧化物岐化酶超氧化物岐化酶过氧化氢酶过氧

33、化氢酶修饰剂修饰剂半衰期半衰期天然酶天然酶修饰酶修饰酶白蛋白白蛋白白蛋白白蛋白糖肽糖肽右旋糖苷右旋糖苷右旋糖苷右旋糖苷PEGPEG3.5h3.5h17h17h1.4h1.4h1h1h4h4h6min6min6h6h12h12h8h8h20h20h4h4h8h8h第四十六页，讲稿共五十五页哦五最适五最适pH最适最适pH:大多数酶经化学修饰后，最适大多数酶经化学修饰后，最适pH发生了发生了变化，这在应用上具有重要意义。变化，这在应用上具有重要意义。第四十七页，讲稿共五十五页哦六六 Km 的变化的变化:有些酶经化学修饰后，有些酶经化学修饰后，Km变大，这可能变大，这可能是由于是由于屏蔽效应屏蔽效应引

34、起的。引起的。第四十九页，讲稿共五十五页哦Km的改变的改变第五十页，讲稿共五十五页哦第六节第六节 酶化学修饰的应用酶化学修饰的应用 一化学修饰在酶的结构与功能研究中的应用化学修饰在酶的结构与功能研究中的应用 生物技术领域生物技术领域：改变酶的最适：改变酶的最适pH、改变酶底物专一性、有机溶剂可、改变酶底物专一性、有机溶剂可溶解酶、提高酶耐热、酸、碱的能力溶解酶、提高酶耐热、酸、碱的能力理论研究理论研究：酶中特定基团之间距离、氨基酸残基的存在状态、：酶中特定基团之间距离、氨基酸残基的存在状态、酶的大小形状和构象、确定酶活性部位、氨基酸数量顺序测酶的大小形状和构象、确定酶活性部位、氨基酸数量顺序测定定医药医药：解除医用酶免疫源性和抗原性、提高医用酶稳定性、延：解除医用酶免疫源性和抗原性、提高医用酶稳定性、延长医用酶体内半衰期长医用酶体内半衰期第五十一页，讲稿共五十五页哦第五十三页，讲稿共五十五页哦蛋白质化学修饰的局限性蛋白质化学修饰的局限性化学修饰专一性相对化学修饰专一性相对酶的构象有些变化酶的构象有些变化只能在具有极性的氨基酸残基侧链上进行只能在具有极性的氨基酸残基侧链上进行研究酶结构与功能缺乏准确性和系统性研究酶结构与功能缺乏准确性和系统性第五十四页，讲稿共五十五页哦感感谢谢大大家家观观看看第五十五页，讲稿共五十五页哦