蛋白交聯劑是一類小分子化合物,具有2個或者更多的針對特殊基團(-NH2、-COOH、-HS等)的反應性末端,可以和2個或者更多的分子分別偶聯,從而使這些分子結合在一起。70年代時人們普遍使用戊二醛作為蛋白質交聯劑連接抗體和指示劑(如酶類),但其缺點是由于交聯基團是隨機的,容易形成雜亂的多聚體。80年代,更具選擇特異性的交聯劑,例如NHS(針對-COOH)和馬來酰亞胺(針對-HS)在生命科學研究中得到了更為廣泛的應用。巧妙地運用交聯劑可以在蛋白質相互作用研究,免疫學,癌癥治療等領域取得意想之外的收獲。截至2010年,市面常用的蛋白質交聯劑大約有一百多種。
蛋白交聯劑的操作流程:首先將待交聯的蛋白質A與交聯劑在一定條件下反應,得到的蛋白質A-交聯劑中間體,然后移除多余的交聯劑,再加入欲交聯的蛋白質B。產物中可能會形成多聚體,這一副產物通過調節反應條件來控制。分成兩部反應的目的在于減少分子內交聯以及形成蛋白質多聚物。另外,選擇異源交聯劑也可以減少多聚物的產生。
蛋白交聯劑分為三大類:同源交聯劑,異源交聯劑,光反應交聯劑。
1、同源交聯劑:具有兩個相同活化反應基團。應用:一步反應,分子內交聯,多聚反應,穩定四級結構
2、異源交聯劑:具有兩個不同活化反應基團。應用:兩步反應交聯,可減少聚集和自身交聯。
3、光反應交聯劑:反應原則:首先交聯不穩定的熱反應活性基團(與第—種蛋白質),然后UV交聯,將第—種蛋白質交聯到第二種蛋白質的N-H,C-H上。特點:交聯非特異性,產率低。