“蛋白质交联”的版本间的差异

来自医学百科
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<div style="padding: 0 4%; line-height: 1.8; color: #1e293b; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, 'PingFang SC', Arial, sans-serif; background-color: #ffffff; max-width: 1200px; margin: auto;">
 
<div style="padding: 0 4%; line-height: 1.8; color: #1e293b; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, 'PingFang SC', Arial, sans-serif; background-color: #ffffff; max-width: 1200px; margin: auto;">
  
     <div style="margin-bottom: 30px; border-bottom: 1.2px solid #e2e8f0; padding-bottom: 25px;">
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     <div style="margin-bottom: 30px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 25px;">
 
         <p style="font-size: 1.1em; margin: 10px 0; color: #334155; text-align: justify;">
 
         <p style="font-size: 1.1em; margin: 10px 0; color: #334155; text-align: justify;">
             <strong>蛋白质交联</strong>(Protein Cross-linking)是指两个或多个蛋白质分子(或同一蛋白质内的不同区域)通过<strong>共价键</strong>连接在一起的过程。这种连接可以是生物体内由<strong>酶</strong>催化的生理过程(如<strong>[[胶原蛋白]]</strong>的成熟稳定、<strong>[[血液凝固]]</strong>),也可以是病理状态下的非酶促反应(如<strong>[[晚期糖基化终末产物]]</strong>导致的组织硬化)。在生物技术领域,化学交联是研究蛋白质三维结构(<strong>[[XL-MS]]</strong>技术)和制备生物材料(如<strong>[[水凝胶]]</strong>)的重要手段。交联限制了多肽链的运动,通常能显著提高蛋白质的稳定性和机械强度,但过度的病理性交联是<strong>[[衰老]]</strong>和纤维化疾病的标志。
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             <strong>蛋白质交联</strong>(Protein Cross-linking)是指两个或多个蛋白质分子(或同一蛋白质内的不同区域)通过<strong>共价键</strong>连接在一起的过程。这种连接可以是生物体内由<strong>酶</strong>催化的生理过程(如<strong>[[胶原蛋白]]</strong>的成熟稳定、<strong>[[血液凝固]]</strong>),也可以是病理状态下的非酶促反应(如<strong>[[晚期糖基化终末产物]]</strong>导致的组织硬化)。在生物技术领域,化学交联是研究蛋白质三维结构(<strong>[[XL-MS]]</strong>技术)和制备生物材料(如<strong>[[水凝胶]]</strong>)的重要手段。
 
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         </p>
 
     </div>
 
     </div>
  
     <div class="medical-infobox mw-collapsible mw-collapsed" style="width: 100%; max-width: 320px; margin: 0 auto 35px auto; border: 1.2px solid #bae6fd; border-radius: 12px; background-color: #ffffff; box-shadow: 0 8px 20px rgba(0,0,0,0.05); overflow: hidden;">
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     <div class="medical-infobox mw-collapsible mw-collapsed" style="width: 320px; margin: 0 auto 35px auto; border: 1px solid #bae6fd; border-radius: 12px; background-color: #ffffff; overflow: hidden;">
       
 
 
         <div style="padding: 15px; color: #1e40af; background: linear-gradient(135deg, #e0f2fe 0%, #bae6fd 100%); text-align: center; cursor: pointer;">
 
         <div style="padding: 15px; color: #1e40af; background: linear-gradient(135deg, #e0f2fe 0%, #bae6fd 100%); text-align: center; cursor: pointer;">
             <div style="font-size: 1.2em; font-weight: bold; letter-spacing: 1.2px;">蛋白质交联</div>
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             <div style="font-size: 1.2em; font-weight: bold;">蛋白质交联</div>
             <div style="font-size: 0.7em; opacity: 0.85; margin-top: 4px; white-space: nowrap;">Protein Cross-linking (点击展开)</div>
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             <div style="font-size: 0.7em; margin-top: 4px;">Protein Cross-linking</div>
 
         </div>
 
         </div>
       
 
 
         <div class="mw-collapsible-content">
 
         <div class="mw-collapsible-content">
             <div style="padding: 25px; text-align: center; background-color: #f8fafc;">
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             <div style="padding: 20px; text-align: center;">
                 <div style="display: inline-block; background: #ffffff; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 12px; padding: 20px; box-shadow: 0 4px 10px rgba(0,0,0,0.04);">
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                 [[Image:Protein_Crosslinking_Schematic.png|100px|分子间的共价桥接]]
                    [[Image:Protein_Crosslinking_Schematic.png|100px|分子间的共价桥接]]
 
                </div>
 
                <div style="font-size: 0.8em; color: #64748b; margin-top: 12px; font-weight: 600;">分子间的“分子胶水”</div>
 
 
             </div>
 
             </div>
 
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             <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; font-size: 0.85em;">
             <table style="width: 100%; border-spacing: 0; border-collapse: collapse; font-size: 0.85em;">
 
                <tr>
 
                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; width: 40%; white-space: nowrap;">关键化学键</th>
 
                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[二硫键]], [[异肽键]]</td>
 
                </tr>
 
 
                 <tr>
 
                 <tr>
                     <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; white-space: nowrap;">生理酶类</th>
+
                     <th style="text-align: left; padding: 8px 12px; background-color: #f1f5f9; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">关键化学键</th>
                     <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #1e40af;">[[转谷氨酰胺酶]] (TGase)<br>[[赖氨酰氧化酶]] (LOX)</td>
+
                     <td style="padding: 8px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">[[二硫键]], [[异肽键]]</td>
 
                 </tr>
 
                 </tr>
 
                 <tr>
 
                 <tr>
                     <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; white-space: nowrap;">病理产物</th>
+
                     <th style="text-align: left; padding: 8px 12px; background-color: #f1f5f9; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">生理酶类</th>
                     <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #b91c1c;">[[AGEs]] (糖基化终产物)</td>
+
                     <td style="padding: 8px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">[[转谷氨酰胺酶]], [[LOX]]</td>
 
                 </tr>
 
                 </tr>
 
                 <tr>
 
                 <tr>
                     <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; white-space: nowrap;">化学试剂</th>
+
                     <th style="text-align: left; padding: 8px 12px; background-color: #f1f5f9; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">病理产物</th>
                     <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[戊二醛]], [[NHS酯]]</td>
+
                     <td style="padding: 8px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">[[AGEs]]</td>
 
                 </tr>
 
                 </tr>
 
                 <tr>
 
                 <tr>
                     <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; white-space: nowrap;">应用领域</th>
+
                     <th style="text-align: left; padding: 8px 12px; background-color: #f1f5f9; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">化学试剂</th>
                     <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[结构生物学]], [[组织工程]]</td>
+
                     <td style="padding: 8px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">[[戊二醛]], [[NHS酯]]</td>
 
                 </tr>
 
                 </tr>
 
                 <tr>
 
                 <tr>
                     <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; white-space: nowrap;">检测技术</th>
+
                     <th style="text-align: left; padding: 8px 12px; background-color: #f1f5f9;">应用领域</th>
                     <td style="padding: 6px 12px; color: #1e40af;">[[XL-MS]] (交联质谱)</td>
+
                     <td style="padding: 8px 12px;">[[结构生物学]], [[组织工程]]</td>
 
                 </tr>
 
                 </tr>
 
             </table>
 
             </table>
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     </div>
 
     </div>
  
     <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">交联的三大类型:生理、病理与人工</h2>
+
     <h2 style="border-left: 6px solid #0f172a; background: #f1f5f9; padding: 10px 18px; font-weight: bold; font-size: 1.25em;">交联的三大类型</h2>
 
      
 
      
     <p style="margin: 15px 0; text-align: justify;">
+
     <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: 1px solid #cbd5e1; margin: 20px 0; font-size: 0.95em;">
        蛋白质交联是一把双刃剑:它是维持组织结构所必需的,但也是导致组织僵硬和衰老的原因。根据发生背景和机制,主要分为以下三类:
+
        <tr style="background-color: #f8fafc; border-bottom: 2px solid #0f172a;">
    </p>
+
            <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; width: 20%;">类型</th>
 
+
            <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; width: 40%;">机制</th>
    <div style="overflow-x: auto; margin: 20px auto; width: 100%;">
+
            <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">实例与影响</th>
        <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: 1.2px solid #cbd5e1; font-size: 0.95em; text-align: left;">
+
        </tr>
            <thead>
+
        <tr>
                <tr style="background-color: #f8fafc; border-bottom: 2px solid #0f172a;">
+
             <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: bold;">1. 生理交联<br>(酶促)</td>
                    <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #0f172a; width: 20%;">类型分类</th>
+
            <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">由酶(如[[TGase]], [[LOX]])催化特定氨基酸形成共价键。</td>
                    <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #1e40af; width: 40%;">发生机制</th>
+
            <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>胶原成熟</strong>:赋予组织强度。<br><strong>凝血</strong>:加固血栓。</td>
                    <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #475569;">实例与影响</th>
+
        </tr>
                </tr>
+
        <tr>
            </thead>
+
            <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: bold;">2. 病理交联<br>(非酶促)</td>
             <tbody>
+
            <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">糖基化反应 ([[美拉德反应]]) 形成不可逆的 [[AGEs]]。</td>
                <tr>
+
            <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>血管硬化</strong><strong>白内障</strong><strong>皮肤皱纹</strong> (衰老特征)。</td>
                    <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: bold;">1. 生理交联<br>(酶促)</td>
+
        </tr>
                    <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">
+
        <tr>
                        由特定的酶(如<strong>转谷氨酰胺酶</strong> TGase、<strong>赖氨酰氧化酶</strong> LOX)精确催化,在特定氨基酸之间形成共价键。
+
            <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: bold;">3. 人工交联<br>(化学)</td>
                    </td>
+
            <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">使用化学试剂(如[[戊二醛]])人为连接蛋白质。</td>
                    <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">
+
            <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>生物材料</strong> (水凝胶)、<strong>结构分析</strong> (XL-MS)。</td>
                        • <strong>胶原成熟</strong>:赋予皮肤和骨骼强度。<br>
+
        </tr>
                        • <strong>血液凝固</strong>:因子 XIIIa 加固血栓。<br>
+
    </table>
                        • <strong>作用</strong>:维持正常的生命活动和结构稳定。
 
                    </td>
 
                </tr>
 
                <tr>
 
                    <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: bold;">2. 病理交联<br>(非酶促)</td>
 
                    <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">
 
                        主要是<strong>糖基化反应</strong> (Maillard反应)。血糖与蛋白质随机反应,经长时间累积形成不可逆的 <strong>AGEs</strong> (晚期糖基化终产物)
 
                    </td>
 
                    <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">
 
                        • <strong>血管硬化</strong>:导致高血压和动脉粥样硬化。<br>
 
                        • <strong>白内障</strong>:晶状体蛋白交联混浊。<br>
 
                        • <strong>作用</strong>:导致组织僵硬、功能衰退和衰老。
 
                    </td>
 
                </tr>
 
                <tr>
 
                    <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: bold;">3. 人工交联<br>(化学/物理)</td>
 
                    <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">
 
                        在实验室或工业中,使用<strong>化学交联剂</strong>(如戊二醛、双功能试剂)或物理手段(如紫外线)人为连接蛋白质。
 
                    </td>
 
                    <td style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1;">
 
                        • <strong>生物材料</strong>:制备水凝胶、人造瓣膜。<br>
 
                        • <strong>结构分析</strong>:XL-MS 技术解析蛋白复合物。<br>
 
                        • <strong>作用</strong>:用于科研探索和医疗器械制造。
 
                    </td>
 
                </tr>
 
            </tbody>
 
        </table>
 
    </div>
 
    [[Image:Enzymatic_vs_Chemical_Crosslinking.png|100px|酶促交联与化学交联对比]]
 
  
     <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">病理意义:当交联失控</h2>
+
     <h2 style="border-left: 6px solid #0f172a; background: #f1f5f9; padding: 10px 18px; font-weight: bold; font-size: 1.25em;">病理意义:当交联失控</h2>
 
      
 
      
     <div style="margin-bottom: 25px; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; padding: 20px; background-color: #f8fafc;">
+
     <div style="margin-bottom: 20px; border: 1px solid #e2e8f0; padding: 15px; background-color: #f8fafc;">
         <h3 style="margin-top: 0; color: #b91c1c; font-size: 1.1em; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">纤维化 (Fibrosis)</h3>
+
         <h3 style="margin: 0 0 10px 0; color: #b91c1c; font-size: 1.1em;">纤维化 (Fibrosis)</h3>
         <p style="text-align: justify; color: #334155; font-size: 0.95em;">
+
         <p style="margin: 0; color: #334155;">在[[肝纤维化]]或[[肺纤维化]]中,LOX 酶过度活跃,导致胶原蛋白异常紧密交联。这种“硬化”的基质会阻碍药物渗透,并促进癌症进展。</p>
            在[[肝纤维化]]或[[肺纤维化]]中,LOX 酶过度表达,导致胶原蛋白发生异常紧密的交联。这种“硬化”的 ECM 不仅破坏器官功能,形成的物理屏障还会阻碍药物渗透,并向细胞传递异常的力学信号,促进癌症进展。
 
        </p>
 
 
     </div>
 
     </div>
  
     <div style="margin-bottom: 25px; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; padding: 20px; background-color: #ffffff;">
+
     <div style="margin-bottom: 20px; border: 1px solid #e2e8f0; padding: 15px;">
         <h3 style="margin-top: 0; color: #1e40af; font-size: 1.1em; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">神经退行性疾病</h3>
+
         <h3 style="margin: 0 0 10px 0; color: #1e40af; font-size: 1.1em;">神经退行性疾病</h3>
         <p style="text-align: justify; color: #334155; font-size: 0.95em;">
+
         <p style="margin: 0; color: #334155;">转谷氨酰胺酶在[[阿尔茨海默病]]中活性升高,促进 $\beta$-淀粉样蛋白形成难溶性的<strong>[[聚集体]]</strong>,导致神经元死亡。</p>
            组织转谷氨酰胺酶 (tTG) 在[[阿尔茨海默病]]和[[亨廷顿舞蹈症]]中活性升高,促进致病蛋白(如 $\beta$-淀粉样蛋白、Huntingtin)发生异常交联,形成难溶性的<strong>[[聚集体]]</strong> (Aggregates),导致神经元死亡。
 
        </p>
 
 
     </div>
 
     </div>
  
     <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">技术应用:XL-MS</h2>
+
     <h2 style="border-left: 6px solid #0f172a; background: #f1f5f9; padding: 10px 18px; font-weight: bold; font-size: 1.25em;">技术应用:XL-MS</h2>
 
      
 
      
     <div style="background-color: #f0f9ff; border-left: 5px solid #1e40af; padding: 15px 20px; margin: 20px 0; border-radius: 4px;">
+
     <p style="margin: 15px 0;"><strong>交联质谱技术</strong> (XL-MS) 是结构生物学的新利器。原理是利用两端带有活性基团的“尺子”(交联剂)连接蛋白质上距离较近的氨基酸,通过质谱鉴定连接位点,从而推算出蛋白质的三维结构信息。</p>
        <h3 style="margin-top: 0; color: #1e40af; font-size: 1.1em;">结构生物学的新尺子</h3>
 
        <p style="margin-bottom: 0; text-align: justify; font-size: 0.95em; color: #334155;">
 
            <strong>交联质谱技术</strong> (Chemical Cross-linking Mass Spectrometry, <strong>XL-MS</strong>) 已成为继 X 射线晶体学、冷冻电镜之后的又一结构分析利器。
 
            <br><strong>原理:</strong> 使用具有特定长度“手臂”的交联剂连接蛋白上距离较近的氨基酸,经酶解和质谱鉴定交联肽段,从而推算出特定残基之间的空间距离约束,辅助构建三维模型。
 
        </p>
 
    </div>
 
  
     <div style="font-size: 0.92em; line-height: 1.6; color: #1e293b; margin-top: 50px; border-top: 2px solid #0f172a; padding: 15px 25px; background-color: #f8fafc; border-radius: 0 0 10px 10px;">
+
     <div style="margin-top: 40px; border-top: 2px solid #0f172a; padding: 20px; background-color: #f8fafc;">
         <span style="color: #0f172a; font-weight: bold; font-size: 1.05em; display: inline-block; margin-bottom: 15px;">学术参考文献与权威点评</span>
+
         <span style="font-weight: bold; display: block; margin-bottom: 10px;">学术参考文献</span>
       
+
         <p style="margin: 8px 0;">[1] <strong>Sinz A. (2006).</strong> <em>Chemical cross-linking and mass spectrometry...</em> <strong>[[Mass Spectrometry Reviews]]</strong>.</p>
         <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">
+
         <p style="margin: 8px 0;">[2] <strong>Singh R, et al. (2001).</strong> <em>Advanced glycation end products: a review.</em> <strong>[[Diabetologia]]</strong>.</p>
            [1] <strong>Sinz A. (2006).</strong> <em>Chemical cross-linking and mass spectrometry to map three-dimensional protein structures.</em> <strong>[[Mass Spectrometry Reviews]]</strong>. 2006;25(4):663-682.<br>
 
            <span style="color: #475569;">[学术点评]:技术综述。详细阐述了 XL-MS 技术在低分辨率结构生物学中的应用,是该领域的入门必读文献。</span>
 
        </p>
 
 
 
         <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">
 
            [2] <strong>Singh R, et al. (2001).</strong> <em>Advanced glycation end products: a review.</em> <strong>[[Diabetologia]]</strong>. 2001;44(2):129-146.<br>
 
            <span style="color: #475569;">[学术点评]:病理机制。系统回顾了非酶促糖基化交联(AGEs)在糖尿病血管病变和衰老相关疾病中的分子机制。</span>
 
        </p>
 
       
 
        <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">
 
            [3] <strong>Lorand L, Graham RM. (2003).</strong> <em>Transglutaminases: crosslinking enzymes with pleiotropic functions.</em> <strong>[[Nature Reviews Molecular Cell Biology]]</strong>. 2003;4(2):140-156.<br>
 
            <span style="color: #475569;">[学术点评]:酶学经典。全面解析了转谷氨酰胺酶 (TGase) 家族在细胞凋亡、基质稳定和神经退行性疾病中的双重作用。</span>
 
        </p>
 
 
     </div>
 
     </div>
  
     <div style="margin: 40px 0; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; overflow: hidden; font-family: 'Helvetica Neue', Arial, sans-serif; font-size: 0.9em;">
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     <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: 1px solid #e2e8f0; margin-top: 30px; font-size: 0.9em;">
         <div style="background-color: #eff6ff; color: #1e40af; padding: 8px 15px; font-weight: bold; text-align: center; border-bottom: 1px solid #dbeafe;">
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         <tr style="border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">
            蛋白质交联 · 知识图谱
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             <td style="width: 100px; background-color: #eff6ff; font-weight: bold; padding: 10px;">关键酶</td>
        </div>
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            <td style="padding: 10px;">[[转谷氨酰胺酶]] (TG2) • [[赖氨酰氧化酶]] (LOX)</td>
        <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; background-color: #ffffff;">
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        </tr>
             <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;">
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        <tr style="border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">
                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">关键酶</td>
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            <td style="width: 100px; background-color: #eff6ff; font-weight: bold; padding: 10px;">病理产物</td>
                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[转谷氨酰胺酶]] (TG2) • [[赖氨酰氧化酶]] (LOX) • [[二硫键异构酶]]</td>
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            <td style="padding: 10px;">[[AGEs]] (糖基化) • [[胶原纤维化]]</td>
            </tr>
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        </tr>
            <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;">
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        <tr>
                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">病理产物</td>
+
             <td style="width: 100px; background-color: #eff6ff; font-weight: bold; padding: 10px;">应用技术</td>
                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[AGEs]] (糖基化) • [[淀粉样斑块]] (神经) • [[胶原纤维化]]</td>
+
            <td style="padding: 10px;">[[XL-MS]] • [[水凝胶]] • [[生物打印]]</td>
            </tr>
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        </tr>
            <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;">
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    </table>
                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">化学试剂</td>
 
                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[戊二醛]] • [[甲醛]] • [[DSS]] (交联剂)</td>
 
             </tr>
 
            <tr>
 
                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">应用技术</td>
 
                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[XL-MS]] • [[水凝胶]] • [[生物打印]]</td>
 
            </tr>
 
        </table>
 
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2026年1月3日 (六) 08:31的版本

蛋白质交联(Protein Cross-linking)是指两个或多个蛋白质分子(或同一蛋白质内的不同区域)通过共价键连接在一起的过程。这种连接可以是生物体内由催化的生理过程(如胶原蛋白的成熟稳定、血液凝固),也可以是病理状态下的非酶促反应(如晚期糖基化终末产物导致的组织硬化)。在生物技术领域,化学交联是研究蛋白质三维结构(XL-MS技术)和制备生物材料(如水凝胶)的重要手段。

蛋白质交联
Protein Cross-linking
关键化学键 二硫键, 异肽键
生理酶类 转谷氨酰胺酶, LOX
病理产物 AGEs
化学试剂 戊二醛, NHS酯
应用领域 结构生物学, 组织工程

交联的三大类型

类型 机制 实例与影响
1. 生理交联
(酶促)
由酶(如TGase, LOX)催化特定氨基酸形成共价键。 胶原成熟:赋予组织强度。
凝血:加固血栓。
2. 病理交联
(非酶促)
糖基化反应 (美拉德反应) 形成不可逆的 AGEs 血管硬化白内障皮肤皱纹 (衰老特征)。
3. 人工交联
(化学)
使用化学试剂(如戊二醛)人为连接蛋白质。 生物材料 (水凝胶)、结构分析 (XL-MS)。

病理意义:当交联失控

纤维化 (Fibrosis)

肝纤维化肺纤维化中,LOX 酶过度活跃,导致胶原蛋白异常紧密交联。这种“硬化”的基质会阻碍药物渗透,并促进癌症进展。

神经退行性疾病

转谷氨酰胺酶在阿尔茨海默病中活性升高,促进 $\beta$-淀粉样蛋白形成难溶性的聚集体,导致神经元死亡。

技术应用:XL-MS

交联质谱技术 (XL-MS) 是结构生物学的新利器。原理是利用两端带有活性基团的“尺子”(交联剂)连接蛋白质上距离较近的氨基酸,通过质谱鉴定连接位点,从而推算出蛋白质的三维结构信息。

       学术参考文献

[1] Sinz A. (2006). Chemical cross-linking and mass spectrometry... Mass Spectrometry Reviews.

[2] Singh R, et al. (2001). Advanced glycation end products: a review. Diabetologia.

关键酶 转谷氨酰胺酶 (TG2) • 赖氨酰氧化酶 (LOX)
病理产物 AGEs (糖基化) • 胶原纤维化
应用技术 XL-MS水凝胶生物打印