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蛋白交聯(lián)劑的綜述分類應(yīng)用和反應(yīng)基團介紹說明-凱新生物

發(fā)布時間:2018-8-10
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蛋白交聯(lián)劑的綜述分類應(yīng)用和反應(yīng)基團介紹說明-凱新生物

 

【蛋白交聯(lián)劑的綜述】:

蛋白質(zhì)交聯(lián)劑是一類小分子化合物,具有2個或者更多的針對特殊基團(-NH2-COOH、-HS等)的反應(yīng)性末端,可以和2個或者更多的分子分別偶聯(lián),從而使這些分子結(jié)合在一起。70年代時人們普遍使用戊二醛作為蛋白質(zhì)交聯(lián)劑連接抗體和指示劑(如酶類),但其缺點是由于交聯(lián)基團是隨機的,容易形成雜亂的多聚體。80年代,更具選擇特異性的交聯(lián)劑,例如NHS(針對-NH2)和馬來酰亞胺(針對-HS)在生命科學(xué)研究中得到了更為廣泛的應(yīng)用。巧妙地運用交聯(lián)劑可以在蛋白質(zhì)相互作用研究,免疫學(xué),癌癥治療等領(lǐng)域取得意想之外的收獲。截至2010年,市面常用的蛋白質(zhì)交聯(lián)劑大約有一百多種。

 

【蛋白交聯(lián)劑的分類】:

1:同源交聯(lián)劑:

具有兩個相同活化反應(yīng)基團。應(yīng)用:一步反應(yīng),分子內(nèi)交聯(lián),多聚反應(yīng),穩(wěn)定四級結(jié)構(gòu)

 

2:異源交聯(lián)劑:

具有兩個不同活化反應(yīng)基團。應(yīng)用:兩步反應(yīng)交聯(lián),可減少聚集和自身交聯(lián)。反應(yīng)原則:首先反應(yīng)不穩(wěn)定活性基團(與*種蛋白質(zhì)),然后去除掉未反應(yīng)的交聯(lián)劑,在加入第二種待交聯(lián)蛋白質(zhì),短臂用于分子間交聯(lián),長臂用于分子內(nèi)交聯(lián)典型反應(yīng):SH……NH2, NH2…… COOH

 

3:光反應(yīng)交聯(lián)劑:

反應(yīng)原則:首先交聯(lián)不穩(wěn)定的熱反應(yīng)活性基團(與*種蛋白質(zhì)),然后UV交聯(lián),將*種蛋白質(zhì)交聯(lián)到第二種蛋白質(zhì)的N-H,C-H上。特點:交聯(lián)非特異性,產(chǎn)率低。

【交聯(lián)劑的使用方法】:

圖示為同源交聯(lián)劑的使用方法:首先將待交聯(lián)的蛋白質(zhì)A與交聯(lián)劑在一定條件下反應(yīng),得到的蛋白質(zhì)A-交聯(lián)劑中間體,然后移除多余的交聯(lián)劑,再加入欲交聯(lián)的蛋白質(zhì)B。產(chǎn)物中可能會形成多聚體,這一副產(chǎn)物通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件來控制。分成兩部反應(yīng)的目的在于減少分子內(nèi)交聯(lián)以及形成蛋白質(zhì)多聚物。另外,選擇異源交聯(lián)劑也可以減少多聚物的產(chǎn)生。

 

【交聯(lián)劑的應(yīng)用】:

細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)研究

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究

蛋白質(zhì)間相互作用研究

生物導(dǎo)*研究(靶向藥物)

載體蛋白與半抗原的連接

蛋白質(zhì)或其他分子的固相化

抗體的標(biāo)記、標(biāo)記轉(zhuǎn)移

蛋白質(zhì)與核酸的連接

蛋白質(zhì)修飾等 

 

【選擇交聯(lián)劑應(yīng)考慮的因素】:

反應(yīng)特異性

反應(yīng)指向性

間臂長度性

水溶性

透膜性

一種或兩種反應(yīng)基團

熱反應(yīng)還是光電反應(yīng)

可否切斷

可否碘標(biāo)

 

【可與交聯(lián)劑反應(yīng)的基團】:

游離氨基(賴氨酸ε或N末端的氨基)

巰基(半胱氨酸)

羧基(天冬氨酸,谷氨酸,末端羧基)

羥基(絲氨酸或蘇氨酸)

酮基,醛基,糖鏈

苯酚衍生物(苯丙氨酸,色氨酸,酪氨酸)

放射性基團:R-N3 

 

交聯(lián)劑反應(yīng)基團和反應(yīng)指向性一覽

反應(yīng)基團

功能靶基團

芳香(Aryl Azide

無選擇性或(α 氨基)

碳化二亞胺(Carbodiimide

氨基/羧基

酰肼類(Hydrazide

醣類(氧化后)

羥甲基磷化氫(Hydroxymethyl phosphine

氨基

酰亞胺酯(Imidoester

氨基

異氰酸鹽(或酯)Isocyanate

羥基(非水相)

馬來酸酐(Maleimide

巰基

琥珀酰亞胺(NHSester

氨基

PFPester

氨基

Psoralen

胸腺嘧啶(光電反應(yīng))

(吡啶二硫物)Pyridyl Disulfide

巰基

Vinyl Sulfone

巰基 氨基 羥基

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