活细胞中快速和不可逆转的协同"点击"酸盐/硫化碳系统

科学领域:

• 化学生物学
• 有机化学
• 生物结合

背景情况:

• 生物直角点击反应对于标记活细胞中的生物分子至关重要,但现有的方法有局限性.
• 乙形成是一种潜在的生物对角反应,但在水性环境中通常是可逆的.
• 需要使用非有毒的试剂进行快速,选择性和不可逆转的点击反应.

研究的目的:

• 设计和优化一个新的,不可逆转的生物直角点击反应系统用于生物分子标记.
• 开发一个快速,高产率,有选择性的系统,并使用无毒试剂.
• 展示该系统在活细胞中标记的实用性,包括细胞表面应用.

主要方法:

• 两种双功能试剂的设计和合成:一种化功能化诺波迪醇和一种正乙烯酸.
• 在HEK293T细胞中评估试剂稳定性,无毒性和反应动力学 (速率常数) 通过NMR光谱.
• 在有竞争性二醇和酸的情况下评估反应选择性,并使用SNAP标签方法在活细胞表面进行标记.

主要成果:

• 开发的系统在中性缓冲剂中形成稳定,不可逆转的酸/硫化添加物 (速率常数9M-1s-1).
• 试剂在50μM时化学稳定,对细胞无毒,反应不受生物二醇或竞争性酸的影响.
• 在活的HEK293T细胞中成功可视化细胞表面标记受体 (Beta-2上腺素受体),使用光素标记的试剂,度为10μM.

结论:

• 新的酸盐/硫化碳点击反应提供了一个强大的,不可逆转的,生物对称的结合策略.
• 该系统表现出卓越的稳定性,选择性和低毒性,使其适用于各种生物应用.
• 这项成功的活细胞表面标记突显了这种点击化学技术在先进生物成像和生物结合方面的潜力.