ニトリルビスチオール生物結合反応
Mikesh Patel1, Nafsika Forte1, Charlie R Bishop1
1Department of Chemistry, University College London, 20 Gordon Street, London, WC1H 0AJ, U.K.
Journal of the American Chemical Society
|December 21, 2023
まとめ
研究者は,安定した生物結合のための新しい"ニトリルビスチオール" (NBT) 反応を開発した. このクリック型反応は,特定の部位での抗体タンパク質を効率的に修正し,生物結合プロトコルのための多用途な新しいツールを提供します.
科学分野:
- 生物結合化学
- 有機合成
- タンパク質の修正
背景:
- 電子が少ないアリルニトリルはチオールと反応するが,通常は逆転性アダクトを形成する.
- これらの反応では一時的な四面体アミノディチオアセタル (ADTA) が観察される.
- 新しい生物結合戦略の開発には安定したADTAが必要である.
研究 の 目的:
- ヘテロアリルニトリルとビスチオルの反応を研究し,安定したADTAを生成する.
- これらの安定した添加物を用いて新しい生物結合プロトコルを開発する.
- この反応をタンパク質と抗体の改変に適用することを研究する.
主な方法:
- ADTAの形成を安定させるために1,2-ディチオールや電離式トラップを使用した.
- ナトリルビステール反応 (NBT) を開発した.
- 抗体断片と完全な抗体に対するNBT反応剤を適用し,減少した二酸化炭素結合を標的とする.
主要な成果:
- 特定の反応剤の設計によって安定したADTAの形成を達成した.
- サイトセレクティブの抗体断片結合が実証され,システインからライシンへの移転または二硫化物ブリッジされたNBT製品が得られる.
- 生理学的条件と血清インキュベーション下で結合体の安定性が確認された.
- NBT反応剤を用いて全抗体で4つの二硫化結合を成功裏に改変した.
結論:
- ヘテロアリルニトリルとビスチオルの反応は,安定した生物結合体を生成するための非常に効率的で汎用的な方法を提供します.
- NBT反応は調整可能な反転性を提供し,タンパク質と抗体の改変のための有望な生物互換性クリック型反応です.
- この新しい反応は,高度な生物結合戦略を開発するためのツールボックスを拡張します.
関連する概念動画
Preparation and Reactions of Thiols
6.2K
Thiols are prepared using the hydrosulfide anion as a nucleophile in a nucleophilic substitution reaction with alkyl halides. For instance, bromobutane reacts with sodium hydrosulfide to give butanethiol.
6.2K
Electrophilic Aromatic Substitution: Nitration of Benzene
6.0K
The nitration of benzene is an example of an electrophilic aromatic substitution reaction. It involves the formation of a very powerful electrophile, the nitronium ion, which is linear in shape. The reaction occurs through the interaction of two strong acids, sulfuric and nitric acid.
6.0K
Preparation of Nitriles
2.1K
One of the common methods to prepare nitriles is the dehydration of amides. This method requires strong dehydrating agents like phosphorous pentoxide or boiling acetic anhydride for converting amides to nitriles. Another reagent namely, thionyl chloride also accomplishes the dehydration of amides, where amide acts as a nucleophile. The first step of the mechanism involves the nucleophilic attack by the amide on the thionyl chloride to form an intermediate. In the next step, the electron pairs...
2.1K
Nitriles to Ketones: Grignard Reaction
4.1K
Organomagnesium halides, commonly known as Grignard reagents, convert nitriles to ketones and proceed through a nucleophilic acyl substitution. Nitriles react with a Grignard reagent, followed by an aqueous acid, to yield ketones. The reaction introduces a new carbon–carbon bond. The alkyl–magnesium bond in the Grignard reagent is highly polar, so the alkyl carbon develops a carbanionic character and acts as a nucleophile.
The mechanism begins with a nucleophilic attack by the Grignard...
The mechanism begins with a nucleophilic attack by the Grignard...
4.1K
Nitriles to Carboxylic Acids: Hydrolysis
3.8K
Nitriles undergo acid-catalyzed hydrolysis or base-catalyzed hydrolysis to form a carboxylic acid. These reactions proceed via an amide intermediate.
3.8K
Phase II Reactions: Miscellaneous Conjugation Reactions
62
Phase II biotransformations are detoxification mechanisms that conjugate xenobiotics with endogenous substances, neutralizing their toxicity.
A key example involves the conjugation of cyanide ions, which impair cellular respiration and alter hemoglobin into non-oxygen-carrying cyanmethemoglobin. To neutralize this threat, a sulfur atom from thiosulphate is transferred to the cyanide ion, catalyzed by the enzyme rhodanese, resulting in an inactive compound called thiocyanate. The production of...
A key example involves the conjugation of cyanide ions, which impair cellular respiration and alter hemoglobin into non-oxygen-carrying cyanmethemoglobin. To neutralize this threat, a sulfur atom from thiosulphate is transferred to the cyanide ion, catalyzed by the enzyme rhodanese, resulting in an inactive compound called thiocyanate. The production of...
62


