[科普中国]-外生亲和试剂

外生亲和试剂一般用于酶的亲和标记，亲和试剂一般可分为内生亲和试剂和外生亲和试剂，前者是指试剂本身的某部分通过化学方法转化为所需要的基团，而对试剂的结构没有大的扰动；后者是把反应性基团加入试剂中去，如将卤代烷基衍生物连到腺嘌呤上。

酶的亲和修饰酶的亲和修饰(Affinity Modification of Enzyme)，又称酶的位点专一性修饰，是根据酶和底物的亲和性，使用既能与被作用基团和作用部位具有专一性又可与活性中心的基团形成稳定的共价键的修饰剂对酶的修饰。用于亲和修饰的修饰剂称为亲和修饰剂，也称为位点专一性抑制剂，这类修饰剂不仅具有对被作用基团的专一性，而且具有对被作用部位的专一性，即修饰剂作用于被作用部位的某一基团，而不与被作用部位以外的同类基团发生作用。一般它们都具有与底物相类似的结构，对酶活性部位具有高度的亲和性，能对活性部位的氨基酸残基进行共价结合或标记，因此这类专一性化学修饰也称为亲和标记或专一性的不可逆抑制1。

亲和标记虽然已开发出许多不同氨基酸残基侧链基团的特定修饰剂并用于酶的化学修饰中，但是这些试剂即使对某一基团的反应是专一的，也仍然有多个同类残基与之反应。因此对某个特定残基的选择性修饰比较困难。为了解决这个问题，开发了亲和标记试剂。

用于亲和标记的亲和试剂作为底物类似物应符合如下条件：在使酶不可逆失活以前，亲和试剂要与酶形成可逆复合物；亲和试剂的修饰程度是有限的；没有反应性的竞争性配体的存在就应减弱亲和试剂的反应速度；亲和试剂体积不能太大，否则会产生空间障碍；修饰产物应当稳定，便于表征亲和量。

亲和试剂可以专一性地标记于酶的活性部位上，使酶不可逆失活，因此也称为专一性的不可逆抑制。这种抑制又分为Ks型不可逆抑制和Kcat型不可逆抑制。Ks型抑制剂是根据底物的结构设计的，它具有和底物的结构相似的结合基团，同时还具有能和活性部位氨基酸残基的侧链基团反应的活性基团。因此也可以和酶的活性部位发生特异性结合，并且能够对活性部位侧链基团进行修饰，导致酶不可逆失活。这类修饰的特点是：底物、竞争性抑制剂或配体应对修饰有保护作用；修饰反应是定量定点进行的。这种修饰作用不同于基团专一性的作用方式(图1)。

Kcat型抑制剂专一性很高，因为这类抑制剂是根据酶催化过程设计的，它具有酶的底物性质，还有一个潜在的反应基团在酶的催化下活化后不可逆的抑制酶的活性部位。所以Kcat型抑制剂也称为“自杀性抑制剂”。自杀性抑制剂可以用来作为治疗某些疾病的有效药物2。

外生亲和试剂与光亲和标记亲和试剂一般可分为内生亲和试剂和外生亲和试剂，前者是指试剂本身的某部分通过化学方法转化为所需要的基团，而对试剂的结构没有大的扰动；后者是把反应性基团加入试剂中去，如将卤代烷基衍生物连到腺嘌呤上(图2)。

光亲和试剂是一类特殊的外生亲和试剂，它在结构上除了有一般亲和试剂的特点外，还具有一个光反应基团。这种试剂先与酶活性部位在暗条件下发生特异性结合，被光照激活后产生一个非常活泼的功能基团能与它们附近几乎所有基团反应，形成一个共价的标记物(图3)。

本词条内容贡献者为:

梁志宏 - 副教授 - 中国农业大学