Enkel N-terminal modifikation af proteiner i et enkelt trin

Proteiner bruges meget i medicin, biologi og kemi. Forbedring af deres iboende egenskaber ved at tilføje funktionelle molekyler til deres strukturer er et fælles og vigtigt trin på mange områder. For eksempel, tilføjelse af fluorescerende molekyler gør det muligt at spore og kvantificere proteiner. Mange modifikationsstrategier med forskellige fordele er blevet beskrevet. Osaka Universitets forskere rapporterer nu om en simpel N-endespecifik modifikation udført under milde forhold ved hjælp af nye reagenser fremstillet i et trin. Deres resultater blev offentliggjort online i ChemBioChem .

N -enden er defineret som begyndelsen på proteinkæden, hvor aminogruppen i den første aminosyre byggesten er tilgængelig for at reagere. Specielt målrettet mod N -enden er nyttig, da den sjældent er involveret i proteinfoldningen, gør det let tilgængeligt, mens det har minimal indvirkning på proteinfunktionen. Det vides at være et unikt og altid nærværende sted inden for hvert protein.

Inspireret af tidligere værker, forskerne screenede en række cykliske nitrogenholdige forbindelser og fandt ud af, at 1H-1, 2, 3-triazol-4-carbaldehyd (TA4C) derivater kan konjugeres til N-terminalen i et enkelt trin med relativt høje omdannelser, op til 92%.

"Forenkling af proteinmodificering er en værdifuld udvikling på en række områder, "forklarer den tilsvarende forfatter Akira Onoda." Vores tilgang resulterer i yderst effektiv stedsspecifik mærkning under milde forhold, hvilket er vigtigt, når man arbejder med følsomme biologiske molekyler. Så længe molekylet, der skal tilføjes, indeholder en aminogruppe, en reaktion kan udføres for at oprette TA4C -gruppen i et trin, som derefter er reaktiv mod protein N -enden. "

TA4C -reagenserne fremstilles i et enkelt trin fra et funktionelt molekyle med en aminogruppe via en reaktion kendt som Dimroth -omlejringen. En række aminholdige molekyler blev anvendt med succes, herunder polyethylenglycol, biotin, og fluorescein, demonstrerer den brede vifte af mulige funktionaliteter.

"Vi mener, at vores tilgang vil bidrage som en yderst praktisk mulighed for værktøjskassen til proteinmodificering og fremskynde udviklingen på mange områder, der er afhængige af proteinkonjugering, "forklarer den tilsvarende forfatter Takashi Hayashi." Desuden at kombinere vores tilgang med teknikker, der er målrettet mod andre proteinsider, vil tillade flere funktioner at blive introduceret, giver stor fleksibilitet. Dette vil vise sig gavnligt på en lang række områder, herunder bioingeniør, lægemidler, og diagnostik. "