蛋白交聯(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-COOH)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)劑已在上廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究的各個(gè)分支。
蛋白質(zhì)間相互作用研究
大多數(shù)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合相互作用是瞬時(shí)的,通過交聯(lián)方法可以穩(wěn)定或永連接相互作用復(fù)合物中的成分,從而有助于鑒別這些瞬時(shí)接觸。一旦相互作用的成分被共價(jià)偶聯(lián),可以使用其他步驟(例如細(xì)胞裂解,親和純化和電泳)來制備分析樣品,同時(shí)可維持初的相互作用復(fù)合物。
生物研究(靶向藥物)
將能識別腫瘤表面抗原的抗體與藥物共價(jià)連接,實(shí)現(xiàn)靶向治療,從而減少傳統(tǒng)化療方法對健康細(xì)胞的殺傷。
載體蛋白與半抗原的連接
半抗原只有反應(yīng)原性而沒有免疫原性。而將病毒包被蛋白的一段多肽序列(半抗原)可以和載體蛋白連接后制成疫苗,激發(fā)免疫反應(yīng)。另外也可以通過這種方法制備單克隆抗體,并利用此單抗返回找到大分子蛋白上的抗原結(jié)合位點(diǎn)。在連接二者的操作中,較低的半抗原-載體蛋白摩爾比會帶來更高的抗體親和力。
此外將半抗原連接在載體蛋白中間的氨基酸上比連接在其末端時(shí)產(chǎn)生的的抗體效價(jià)更高。
蛋白質(zhì)或其他分子的固相化
將蛋白質(zhì)通過共價(jià)鍵結(jié)合在磁珠,96孔板,玻璃等等固體基質(zhì)上,以減少洗脫過程中的損失
抗體的標(biāo)記、標(biāo)記轉(zhuǎn)移
將抗體與酶,熒光基團(tuán)或者生物素連接用于定量測量或者定位觀察??贵w標(biāo)記與修飾之前,需要用固定化的抗原純化。為了避免抗體結(jié)合抗原的位點(diǎn)被封閉,選擇抗體重鏈上合適位置的的氨基酸就比較重要。標(biāo)記酶可以連接在抗體鉸鏈區(qū)打開形成的二硫鍵上,或者或者抗體的非特異性片段上。
此外,還可以將抗體酶切,獲得抗原結(jié)合片段,然后將標(biāo)記基團(tuán)與抗原結(jié)合片段連接。這種方法的優(yōu)勢是在ELISA反應(yīng)中減少了Fc片段的干擾,并且也增加了這一復(fù)合物的膜通透性,使之更適合標(biāo)記活體細(xì)胞。