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蛋白交聯劑的綜述分類應用和反應基團介紹說明-瑞禧生物

【蛋白交聯劑的綜述】：

蛋白質交聯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，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劑連接抗體和指示劑（如酶類），但其缺點是由于交聯基團是隨機的，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劑大約有一百多種。

【蛋白交聯劑的分類】：

1：同源交聯劑：

具有兩個相同活化反應基團。應用：一步反應，分子內交聯，多聚反應，穩定四級結構

2：異源交聯劑：

具有兩個不同活化反應基團。應用：兩步反應交聯，可減少聚集和自身交聯。反應原則：首先反應不穩定活性基團（與第一種蛋白質），然后去除掉未反應的交聯劑，在加入第二種待交聯蛋白質，短臂用于分子間交聯，長臂用于分子內交聯典型反應：SH……NH2， NH2…… COOH

3：光反應交聯劑：

反應原則：首先交聯不穩定的熱反應活性基團（與第一種蛋白質），然后UV交聯，將第一種蛋白質交聯到第二種蛋白質的N-H，C-H上。特點：交聯非特異性，產率低。

【交聯劑的使用方法】：

圖示為同源交聯劑的使用方法：首先將待交聯的蛋白質A與交聯劑在一定條件下反應，得到的蛋白質A-交聯劑中間體，然后移除多余的交聯劑，再加入欲交聯的蛋白質B。產物中可能會形成多聚體，這一副產物通過調節反應條件來控制。分成兩部反應的目的在于減少分子內交聯以及形成蛋白質多聚物。另外，選擇異源交聯劑也可以減少多聚物的產生。

【交聯劑的應用】：

細胞膜結構研究

蛋白質結構研究

蛋白質間相互作用研究

生物導彈研究（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 

交聯劑反應基團和反應指向性一覽

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