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

【資料簡介】

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（NHS－ester）	氨基
PFP－ester	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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