第三章　酶的化学修饰

从广义上说，凡通过化学基团的引入或除去，使酶分子结构发生改变，从而改变酶的某些特性和功能的技术过程都可称为酶的化学修饰。对酶进行化学修饰可研究酶的结构与功能的关系，在理论上为酶的结构与功能关系的研究提供实验依据。酶的活性中心的存在可以通过酶的化学修饰来证实，酶晶体结构生长时使用的底物类似物即是此类应用。为了考察酶分子中氨基酸残基的各种不同状态和确定哪些残基处于活性部位并为酶分子的特定功能所必需，目前已研制出了许多小分子化学修饰剂，进行了多种类型的化学修饰。细胞内一些酶的磷酸化和去磷酸化本质上也相当于酶的修饰，可使酶在有活性和无活性之间调节。因此，酶的修饰是十分有效的酶调控方式。

酶分子的完整空间结构赋予酶催化效率高、专一性强和反应条件温和等许多优点，但酶分子结构的脆弱使酶具有抗原性和稳定性较差等缺点，使酶的应用受到限制。酶的化学修饰可用于改变天然酶的某些性质，增强其稳定性，创造天然酶所不具备的某些优良特性甚至创造出新的活性，扩大酶的应用范围。酶经过修饰后，会产生各种各样的变化，如提高生物活性、增强在不良环境中的稳定性、产生新的催化能力。通过对酶分子主链的切断或连接的化学修饰，可以使酶结构和功能发生改变，如酶原蛋白质主链的切断可使酶原活化。对酶分子主链的修饰，可以知道酶活性中心在主链上的位置，从而了解主链的不同位置对酶的催化功能的贡献，还有可能改变酶学性质。选择合适的化学修饰剂和修饰方法对酶进行适当地修饰，可以提高酶对热、酸、碱和有机溶剂的稳定性，降低酶的抗原性，改变酶的底物专一性和最适pH值等酶学性质，酶的化学修饰可能引起酶催化特性和催化功能的改变，创造出具有优良特性的新酶，提高酶的使用价值。酶的化学修饰是改造酶的快捷、有效的手段。