上海芃碩生物科技有限公司 主營:PEG修飾劑;熒光染料;生化試劑(酶及酶底物、底物顯色劑及色原、輔酶/核苷/碳水化合物、生物緩衝劑和季銨鹽、表麵活性劑、氨基酸及其衍生物、蛋白質類、維生素類、培養基類、***類等)。
服務電話
18702166679
所在位置:
首頁 > 技術文章
技術中心

蛋白質含遊離巰基上的定點修飾

 

 

蛋白質含遊離巰基上的定點修飾

對蛋白質**中含有的遊離巰基,可用呈一定反應活性的聚乙二醇衍生物,如聚乙二醇–馬來酰亞胺(PEG-MAL)對其進行定點修飾,得到預期產物。對巰基進行聚乙二醇化的試劑還有聚乙二醇–鄰吡啶二硫醚(PEG-OPSS),聚乙二醇–乙烯基碸(PEG-VS)等,此外,還有新近研究的聚乙二醇–硒(PEG-Se)試劑和聚乙二醇–多巴醌(PEG-DAQ)。

 

1.1 聚乙二醇馬來酰亞胺修飾巰基

 

人血漿白蛋白(HSA)是一種含 585 個氨基酸殘基的單鏈無糖基化蛋白質,是人血漿中zui豐富的蛋白質,約占血漿總蛋白的 60%,在人體內具有維持血容量和血液膠體滲透壓等重要physiological function是臨床上常用的一種天然血液製品,主要用於zhi liao失血、shao shang及創傷等引起的休克、腦水腫、大腦損傷所致的顱內壓升高,以及低蛋白血症和肝硬化或nephropathy引起的水腫和腹水。但shao shang、感染或手術等某些病理條件下,mao xi xue guan通透性增加,導致 HSA 向血管外泄漏,且從血管滲出的 HSA 常在敏感組織聚集,從而加重或引起組織水腫。另外,HSA 適應症廣泛,且用量大(每個患者每天 HSA 用量達幾克),擁有巨大的市場需求量。但近年來,由於血液來源緊張等原因致使 HSA 供應十分緊張,如何解決當前白蛋白緊缺的問題成為目前白蛋白研究的熱點。

 

對蛋白質**中含有的遊離巰基可用呈一定反應活性的聚乙二醇衍生物,如聚乙二醇–馬來酰亞胺(PEG-MAL)對其進行定點修飾,得到預期產物,見圖 1。針對以上人血白蛋白來源短缺及在某些病理條件下大量輸注血管保留率低,易引起或加重組織水腫的問題,采用線性或支鏈型的馬來酰亞胺活化的 PEG 20000 共價連接到白蛋白分子上遊離半胱氨酸(Cys-34)位點上,製成 PEG 修飾的 HSA 樣品,增大白蛋白的相對分子質量,賦予白蛋白分子較大的水化體積,從而減少 HSA 分子透過血管內皮細胞間隙進入周圍組織,提高 HSA 的血管保留率,減少其引起組織水腫的副反應。PEG-HSACD 光譜與 HSA 的極為相似,二者的二級結構基本相同,提示定點 PEG 修飾並未影響 HSA 的二級結構。小鼠體內的藥動學研究結果顯示 PEG-HSA 的血漿半衰期延長為原來的 2.2 倍,同時總體**率和穩態分布體積有所降低。在急性肺損傷實驗中測得每克肺組織中透過血管的白蛋白為(0.057±0.017)mmol,而 PEG-HSA 的透過量僅為(0.034±0.007)mmol,兩者比較差異有統計學意義(P0.05),提示聚乙二醇修飾的人血清白蛋白能改善人血清白蛋白的藥動學性質,延長人血清白蛋白的體內半衰期,聚乙二醇的高黏性和高滲性分別有助於増加微血管的灌注和減輕肺部缺血再灌注損傷,在血管透過率增加的炎症條件下能顯著提高白蛋白的血管保留率,有助於白蛋白發揮其擴充血容量的藥理作用,有望成為一種優良的血容量擴充藥。

 

 

 

1.2 聚乙二醇硒試劑修飾巰基

 

Kunstelj 等報道了一種可以選擇性修飾自由巰基的聚乙二醇化試劑,由線性聚乙二醇-N-羥基琥珀酰亞胺(PEG-NHS)和硒基半胱胺連接生成, PEG-Se 試劑的合成路線見圖 2。該反應速度很快,轉換率可達 95%。這種新的 PEG-Se 試劑的活性基團是二硒鍵,通過巰基/二硒鍵交換和巰基反應。以18位含有未成對半胱氨酸的重組人粒細胞集落刺激因子(Cys18-rhG-CSF)為模型蛋白,用 PEG-Se 試劑和商品化的 PEG 化試劑(PEG-MAL、PEG-OPSS)做聚乙二醇化對比實驗,發現聚乙二醇化產率zui高的是 PEG-MAL,其次是 PEG-OPSS 和 PEG-Se; PEG-MAL 和PEG-Se 的反應速度相當,而 PEG-OPSS的反應速度很慢。將 PEG-rhG-CSF 結合物純化後做了表征和比較,盡管所有的結合物都含有連在 Cys18 上的 PEG 20000,但活性、穩定性及體內表現都各不相同。用 PEG-MAL 生成的結合物有微小的構象變化,這些變化也反映在低體外活性和馬來酰亞胺結合物的聚集態上。PEG-Se 試劑製備的結合物體外活性zui高,而 PEG-OPSS 試劑製備的結合物體內Best performance。

 

 

 

1.3 聚乙二醇多巴醌試劑修飾巰基

 

Xu 等描述了一種基於兒茶酚衍生的反應性醌的巰基上進行聚乙二醇定點修飾的方法。兒茶酚衍生的聚乙二醇由線性聚乙二醇琥珀酰亞胺(PEG-NHS)和多巴胺偶聯後氧化得到聚乙二醇多巴醌(PEG-DAQ),PEG-DAQ 用於修飾兩種模型蛋白,即截短鞭毛蛋白(CBLB502)和人重組睫狀節神經細胞營養因子(rhCNTF)上的半胱氨酸,證實了它的巰基特異性,在中 pH 值條件下,PEG-DAQ-rhCNTF 的收率為 87.5%,而 PEG-MAL 和PEG-VS 的收率分別為 92.3%、17.6%,在含水溶劑中孵育 96 h 後,PEG-DAQ 保留了大約 95%的反應活性,說明試劑在水中穩定性好,而且聚乙二醇化反應必須用過量的半胱氨酸來淬滅才能得到更多穩定的結合物,所得到的 PEG-DAQ-rhCNTF 在存放14d後保持了 93.5%的活性,而 PEG-MAL-rhCNTF隻有 71.2%。這些結果表明,PEG-多巴醌具有高度選擇性和半胱氨酸巰基反應性,試劑本身和偶聯產物穩定性好,是巰基選擇性修飾的良好試劑。

 



Copyright@ 2003-2019  上海芃碩生物科技有限公司版權所有     

滬ICP備15030431號-1