蛋白质交联

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酶催化的生理过程（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

               分子间的共价桥接

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)

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。

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