蛋白质作为生命活动的主要承担者,在疾病Treatment 、生物检测等众多领域有着重要应用。然而,天然蛋白质常存在稳定性欠佳、免疫原性较强、体内半衰期较短等问题,限制了其进一步应用。苯甲醛-聚乙二醇(Benzaldehyde-PEG)介导的蛋白质修饰技术为解决这些难题提供了有效途径。
图为:Benzaldehyde-PEG结构式
Benzaldehyde-PEG 主要通过其苯甲醛基团与蛋白质表面的氨基,如赖氨酸残基,发生席夫碱反应,形成可逆的亚胺键连接。在中性或弱酸性条件下,该反应具有较高的选择性与效率。通过对反应条件,如 pH、温度以及 Benzaldehyde-PEG 与蛋白质摩尔比等进行调节,可实现对修饰程度和位点的控制。并且,席夫碱键能够借助还原试剂,像硼氢化钠,进一步稳定为不可逆的仲胺键,提升修饰产物的稳定性。
经 Benzaldehyde-PEG 修饰后,蛋白质的生物活性得到改善。PEG 链具有良好的亲水性和空间位阻效应,能保护蛋白质免受酶解以及物理化学因素的破坏,增强蛋白质在高温、极端 pH 或高盐等环境下的稳定性,延长其在体内外的有效作用时间。同时,PEG 链可遮蔽蛋白质表面的抗原决定簇,降低免疫系统对蛋白质的识别与攻击,大幅降低免疫原性,提高蛋白质药物在临床应用中的患者耐受性。修饰后蛋白质的分子量增加,在血液循环中的半衰期得以延长,例如 PEG-腺苷脱氨酶的半衰期从天然酶的 10 分钟大幅延长至 10 天以上,提升了药物Therapeutic effect 。此外,在 PEG 链末端引入靶向配体,如抗体、多肽等,可实现修饰蛋白质的定向递送。以 Benzaldehyde-PEG 修饰的抗体药物偶联物(ADC)为例,它能够特异性地富集于tumor组织,增强Treatment 效果的同时减少对正常组织的损伤。
图为:苯甲醛结构式
目前,Benzaldehyde-PEG 介导的蛋白质修饰技术已在Treatment 性蛋白质、生物检测、组织工程等多个领域应用。但该技术也面临着挑战,如修饰位点和程度对蛋白质活性的影响难以准确把控,部分修饰产物可能引发轻微免疫反应等。未来,需进一步优化修饰策略,研发更具特异性和生物相容性的 Benzaldehyde-PEG 衍生物,推动该技术在更多领域的深入应用。