接可能涉及二硫键的引入或通过表面酸碱基团的化学反应完成连接。
化学稳定性和物理稳定性之间的关系
虽然是为了讨论物理和化学不稳定性机制的方便,将其分开讨论,但事实上化学和物理的不稳定性仍然是相互关联的。我们对这方面的认识还在不断的提升。这部分主要描述确定的化学降解过程是如何使蛋白有更多的聚合倾向的。同样,也有变性提升蛋白化学反应性的例子。
脱酰胺和聚合的联系
脱酰胺的蛋白有更多的聚合倾向比没有脱酰胺的蛋白。例如,βA3- cystallin脱酰胺会导致天然结构的不稳定和提高聚合。脱酰胺化也和晶状体蛋白溶解度下降和展开动力学屏障降低联系在一起。胶原蛋白到明胶的过渡似乎是脱酰胺的影响。
天冬酰胺和谷氨酰胺残基的脱酰胺化加速了βB1-晶状体蛋白的聚合。对于脱酰胺化,在尿素中的稳定性也是降低的。脱酰胺化表现出导致Aβ肽纤维化。此外,脱酰胺化可能会增加β2-微球蛋白的淀粉样蛋白倾向。
糖化作用和物理稳定性的联系
最近的研究表明糖化作用可以提高蛋白热稳定性。而这是否是一个普遍的现象还不清楚。希夫碱的重排作用导致高级的糖化末端产物(AGEs)。 在一些研究中这些物质也表现出提高聚合程度。
氧化作用和物理稳定性的关系
值得注意的是氧化作用可能导致物理不稳定性(如聚合)的提升。这个联系已经在免疫γ球蛋白1,突触核蛋白,降钙素,胰蛋白酶抑制素和延胡索酸酶中发现。另外,氧化能够降低蛋白构想的稳定性也被发现,如谷氨酰胺合成酶,钙调蛋白,免疫γ球蛋白1中的Fc片段。 总结
在过去二十年里,蛋白稳定性和蛋白结构的领域已经取得了巨大的进步,这篇综述仅仅包含了部分相关研究。我们对化学不稳定性途径的理解可以让我们去调节溶液的组份从而减小蛋白降解。Timasheff和Wyman第一个报道了通过添加辅料来稳定蛋白的机制。现在大多数稳定蛋白水溶液的例子还使用着相似的方法。我们对在固态的蛋白的稳定性的认识也有了发展,目前研究的注意力也正在转向固态状态下分子相互作用的细节问题。界面的损坏仍然是一个挑战,我们已经开始通过鉴别各种辅料来调节界面的活动。最后,化学和物理的不稳定性在很多系统中是有联系的,这一点是很清楚的。总之,这个领域已经取得进展,所以可以设计出比以前更合理的固态和液态配方。然而,我们继续发现了蛋白行为的新的方面,如我们采用了计算化学,生物物理学和分子生物学等工具。这暗示在下一个20年里将会继续取得关于药物蛋白稳定性的新观点和新知识。