蛋白交聯(lián)劑的綜述分類應用和反應基團介紹說明-凱新生物
【蛋白交聯(lián)劑的綜述】：
蛋白質交聯(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)，從而使這些分子結合在一起。70年代時人們普遍使用戊二醛作為蛋白質交聯(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)在生命科學研究中得到了更為廣泛的應用。巧妙地運用交聯(lián)劑可以在蛋白質相互作用研究，免疫學，癌癥治療等領域取得意想之外的收獲。截至2010年，市面常用的蛋白質交聯(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基團。應用：一步反應，分子內交聯(lián)，多聚反應，穩(wěn)定四級結構
2：異源交聯(lián)劑：
具有兩個不同活化反應基團。應用：兩步反應交聯(lián)，可減少聚集和自身交聯(lián)。反應原則：首先反應不穩(wěn)定活性基團（與*種蛋白質），然后去除掉未反應的交聯(lián)劑，在加入第二種待交聯(lián)蛋白質，短臂用于分子間交聯(lián)，長臂用于分子內交聯(lián)典型反應：SH……NH2， NH2…… COOH
3：光反應交聯(lián)劑：
反應原則：首先交聯(lián)不穩(wěn)定的熱反應活性基團（與*種蛋白質），然后UV交聯(lián)，將*種蛋白質交聯(lián)到第二種蛋白質的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A與交聯(lián)劑在一定條件下反應，得到的蛋白質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B。產(chǎn)物中可能會形成多聚體，這一副產(chǎn)物通過調節(jié)反應條件來控制。分成兩部反應的目的在于減少分子內交聯(lián)以及形成蛋白質多聚物。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)劑的應用】：
細胞膜結構研究
蛋白質結構研究
蛋白質間相互作用研究
生物導*研究（靶向藥物）
載體蛋白與半抗原的連接
蛋白質或其他分子的固相化
抗體的標記、標記轉移
蛋白質與核酸的連接
蛋白質修飾等
【選擇交聯(lián)劑應考慮的因素】：
反應特異性
反應指向性
間臂長度性
水溶性
透膜性
一種或兩種反應基團
熱反應還是光電反應
可否切斷
可否碘標
【可與交聯(lián)劑反應的基團】：
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)劑反應基團和反應指向性一覽
反應基團 | 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） |
（吡啶二硫物）Pyridyl Disulfide | 巰基 |
Vinyl Sulfone | 巰基 氨基 羥基 |
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