蛋白脱酰胺作用(共4页).docx

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蛋白脱酰胺作用
肽或蛋白在提取或保存精选优质文档-----倾情为你奉上
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蛋白脱酰胺作用
肽或蛋白在提取或保存过程中会发生自然的脱酰氨反应，该反应是导致蛋白质活性损失的主要原因之一［1 － 2］ 。它能够使蛋白质的局部疏水性发生变化，影响蛋白质的空间结构，降低生物活性甚至改变其生物学功能; 此外，还可能影响蛋白质的代谢动力学。蛋白质中天门冬酰胺( Asn) 或谷氨酰胺( Gln) 残基均可发生非酶催化的脱酰胺，但 Gln 的脱酰胺速率远低于 Asn 。Asn 脱酰氨产生异天门冬氨酸( isoaspartic acid， Isoasp)， 所以 Isoasp 是肽和蛋白在温和条件下最普遍发生的非酶催化的降解产物，脱酰胺反应对蛋白或肽的影响主要是通过Isoasp 实现。因此，Isoasp 的检测对重组蛋白类药物的质量控制极为重要， 其能够作为监测药物活性功能改变的重要指标， 在其质量控制、制剂配方优化、储存条件筛选方面发挥重要作用。
蛋白质脱酰胺是指 Asn 或 Gln 残基侧链发生脱酰胺反应形成 Asp 或 Glu 的过程。在生物体内， 脱酰胺是一种重要的蛋白质翻译后修饰， 在脱酰胺酶的催化作用下完成，它是许多生物学过程的分子钟( molecular clock) ， 影响蛋白质的合成和代谢、细胞增殖等过程; 在生物体外， 许多蛋白质在生产和储存过程中会发生非酶催化的脱酰胺， 导致蛋白质活性损失。脱酰胺反应的位点以 Asn 更普遍，通常发生在 Asn－
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Gly、Asn－Ser、Asp－Gly， 大约70% 的脱酰胺反应导致产生 Isoasp 。因此， Asn的脱氨基反应是氨基酸序列差异和自然降解的主要来源，也是导致正常中性 pH 条件下蛋白损伤的主要原因。
对于重组蛋白药物而言， 脱酰胺反应对其影响巨大，一方面， 蛋白中通常含有较高量的 Asn ( ～4% ) 和 Asp( ～ 5% ) ，这些残基有潜在的脱酰胺趋势或倾向; 另一方面， 重组蛋白一旦与宿主细胞分离，就失去了修复机制， 有可能在长时间的储存过程中发生脱酰胺。因此，重组蛋白脱酰胺反应的研究对促进该类药物的质量控制，稳定性研究，储存条件的筛选，制剂配方优化都有重要意义。
目前， 脱酰胺的研究集中在脱酰胺位点识别和脱酰胺反应产物检测 2 个方面。在脱酰胺位点识别方面， 离子交换色谱因分离含 Asp 与 Isoasp 多肽存在一定难度，用于脱酰胺化研究存在局限性; 反相色谱可区分发生脱酰胺前后的多肽， 但多肽的分离度对结果影响较大; 高效液相色谱质谱联用技术可通过色谱分离脱酰胺前后的多肽， 利用质谱技术识别脱酰胺化位点， 在脱酰胺