的化学修饰

6　SOD的化学修饰

酶的化学修饰（chemical modification）主要是指用化学或分子生物学的方法对酶分子进行改造。随着各个学科及相关技术的发展，特别是对酶的结构与功能的深入了解，以及基因工程及固定化技术的普及，酶的分子改造工程进入到使用阶段。总体来说，酶的分子工程可分为两部分：一是分子生物学改造，即用基因工程方法对DNA进行分子改造，以获得化学结构更合理的酶蛋白；二是对天然酶分子进行改造，这包括酶一级结构中氨基酸置换、肽链切割、氨基酸侧链修饰等。具体而言，酶的化学修饰主要有以下几方面内容。

（1）对酶分子的侧链基团，尤其酶活性中心的必需基团进行化学修饰，研究酶的结构与功能的关系。

（2）通过对酶功能基团的修饰和与水不溶性大分子的结合，改造酶性能，增加酶的稳定性。

（3）通过对酶分子内或分子间的交联，或与水不溶性载体的结合制成固定化酶，催化特定的反应。

（4）用化学方法合成新的有机催化剂，使其具有酶活性（模拟酶）。

（5）用分子生物学方法克隆酶或修饰基因以便产生新的酶（突变酶），或设计新基因合成自然界不存在的新酶（抗体酶）。

近年来的研究发现，由于酶分子表面外形的不规则、各原子间极性和电荷的不同、各氨基酸残基间相互作用等结果，酶分子结构的局部形成了一种微环境（酶活性部位就是处于微环境中）。这种微环境可以是极性的，也可以是非极性的，但都直接影响酶活性部位氨基酸残基的电离状态，为它们发挥作用提供了合适的条件。酶经过化学修饰后，除了能减少由于内部平衡力被破坏而引起的酶分子伸展打开外，还由于大分子修饰剂本身就是多聚电荷体，所以有可能在酶分子表面形成一层“缓冲外壳”，在一定程度上抵御外界环境的电荷、极性变化，维持酶活性部位微循环的相对稳定，使酶能在更广泛的条件下发挥作用。