四嗪-TCO 连接
四嗪-TCO 连接
简介
这种连接化学基于反式环辛烯和四嗪反应对之间的逆需求 Diels-Alder 环加成反应,形成二氢哒嗪键。Tz 和 TCO 反应对显示出非常高的反应特异性。据报道,其特殊的快速动力学为 1~1x106 M-1s-1,是迄今为止文献报道的最有效的生物正交反应。这一不可逆反应过程会释放出 N2 气体,这是反应过程中唯一的副产品。Tz 和 TCO 之间的反应可通过 510 和 550 纳米之间吸收带的消失进行光谱监测。

反应条件: PBS 缓冲液,pH 值:6-9;室温
该反应可在有机溶剂、水和生物介质中进行,不需要催化剂活化。此外,由于反应的化学选择性很高,反应物可以在很低的浓度下用于与大型生物分子共轭。在 IEDDA 反应中,反式环辛烯(TCO)的反应活性是顺式环辛烯(CCO)的七倍,而且它们对生物系统中存在的硫醇、胺和其他潜在的亲核物没有反应活性。
TCO-Tz 兼具超快动力学、选择性和长期水稳定性,是蛋白质-蛋白质共轭等低浓度应用的理想配对。
特点
- 生物相容性--无需催化剂--适合体内应用。
- 条件温和--可在水性缓冲介质中和低温下共轭、
- 稳定性--TCO 和 Tz 分子长期稳定
- 效率--超快的动力学,在高度稀释的条件下形成定量的稳定三唑、
- 特异性和生物正交性: TCO 仅在 -NH2、-SH、-COOH 和其他蛋白质官能团存在的情况下与 Tz 发生反应
实验方案(蛋白质-蛋白质共轭)
通过 TCO-NHS 活化蛋白质 1
将 100 μg 蛋白 1 与 5 μl 1M NaHCO3 和 100 μl 基于 PBS 的溶液混合。
在混合物中加入 20 nmol 的 TCO-PEG12-NHS 酯。这些反应混合物在室温下保持 60 分钟。然后使用旋转脱盐柱进行脱盐。经计算,脱盐后的回收蛋白量为 ~75 μg。
甲基四嗪对蛋白质 2 的活化作用
将 100 μg 蛋白质 2 与 5 μl 1M NaHCO3 和 100 μl 基于 PBS 的溶液混合。
在混合物中加入 20 nmol 甲基四嗪-PEG8-NHS 酯。这些反应混合物在室温下保持 60 分钟。使用旋转脱盐柱(Thermo Fisher,Carlsbad,CA)进行脱盐。经计算,脱盐后的回收蛋白量为 ~75 μg。
IEDDA 共轭
将两种反应混合物混合后开始交联反应。TCO 蛋白 1 与 Tz 蛋白 2 按 1:1 的摩尔比混合,旋转 1 小时。共轭物即可使用。
参考文献
1. Wiessler, Manfred et al., Eur. Pat. Appl., 1867638, 19 Dec 2007
1. Denk, Christoph et al., Bioconjugate Chemistry, 27(7), 1707-1712; 2016;
2. Denk, Christoph et al., Angewandte Chemie, International Edition, 53(36), 9655-9659; 2014;
3. Braun, Klaus et al., International Journal of Medical Sciences, 7(6), 326-339; 2010.
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