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蛋白交聯(lián)劑的綜述分類應(yīng)用和反應(yīng)基團(tuán)介紹說明-瑞禧生物
【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(gè)或者更多的針對特殊基團(tuán)（-NH2、-COOH、-HS等）的反應(yīng)性末端，可以和2個(gè)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(shí)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(diǎn)是由于交聯(lián)基團(tuán)是隨機(jī)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(yùn)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(gè)相同活化反應(yīng)基團(tuán)。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(gè)不同活化反應(yīng)基團(tuán)。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(tuán)（與第一種蛋白質(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(tuán)（與第一種蛋白質(zhì)），然后UV交聯(lián)，將第一種蛋白質(zhì)交聯(lián)到第二種蛋白質(zhì)的N-H，C-H上。特點(diǎn)：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)彈研究（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(tuán)
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(tuán)】：
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(tuán):R-N3
交聯(lián)劑反應(yīng)基團(tuán)和反應(yīng)指向性一覽
反應(yīng)基團(tuán) | 功能靶基團(tuán) |
芳香疊氮化鈉（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 |
西安瑞禧生物科技有限公司
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