Fig. 1. Ett förberedelse i ett steg av TA4C och en ett-stegs biokonjugering riktad mot en N-terminal a-aminogrupp. Den blå stjärnan representerar en målmolekyl för N-terminal modifiering. Upphovsman:Osaka University
Proteiner används ofta i medicin, biologi och kemi. Att förstärka deras inneboende egenskaper genom att lägga till funktionella molekyler i deras strukturer är ett vanligt och viktigt steg på många områden. Till exempel, genom att tillsätta fluorescerande molekyler kan proteiner spåras och kvantifieras. Många modifieringsstrategier med olika fördelar har beskrivits. Osaka University-forskare rapporterar nu en enkel N-ändspecifik modifiering som utförs under milda förhållanden med hjälp av nya reagenser framställda i ett steg. Deras resultat publicerades online i ChemBioChem .
N -änden definieras som början på proteinkedjan där aminogruppen i det första aminosyrabyggstenen är tillgänglig för att reagera. Specifikt inriktning på N -terminalen är användbar eftersom den sällan är involverad i proteinvikningen, gör det lättillgängligt samtidigt som det har minimal inverkan på proteinfunktionen. Det är känt att vara en unik och ständigt närvarande plats inom varje protein.
Inspirerad av tidigare verk, forskarna screenade en serie cykliska kvävehaltiga föreningar och fann att 1H-1, 2, 3-triazol-4-karbaldehyd (TA4C) -derivat kan konjugeras till N-terminalen i ett enda steg med relativt höga omvandlingar, upp till 92%.
"Förenkling av proteinmodifiering är en värdefull utveckling för en mängd olika områden, "förklarar motsvarande författare Akira Onoda." Vårt tillvägagångssätt resulterar i mycket effektiv platsspecifik märkning under milda förhållanden, vilket är viktigt när man arbetar med känsliga biologiska molekyler. Så länge molekylen som ska tillsättas innehåller en aminogrupp, en reaktion kan utföras för att skapa TA4C -gruppen i ett steg, som sedan är reaktiv mot protein N -änden. "
Fig. 2. Modifieringen av serumalbumin med användning av TA4C fortsätter selektivt vid den N-terminala a-aminogruppen och inte vid aminogrupperna av Lys-rester. Upphovsman:Osaka University
TA4C -reagensen framställs i ett enda steg från en funktionell molekyl med en aminogrupp via en reaktion känd som Dimroth -omorganisationen. En mängd amininnehållande molekyler användes framgångsrikt, inklusive polyetylenglykol, biotin, och fluorescein, visar det stora utbudet av möjliga funktioner.
Fig. 3. RNas A modifierad vid N-terminalen med användning av TA4C bibehåller den inneboende enzymaktiviteten. Upphovsman:Osaka University
"Vi tror att vårt tillvägagångssätt kommer att bidra som ett oerhört praktiskt alternativ till proteinmodifieringsverktygslådan och påskynda utvecklingen på många områden som är beroende av proteinkonjugering, "förklarar motsvarande författare Takashi Hayashi." Dessutom att kombinera vårt tillvägagångssätt med tekniker som riktar sig till andra proteinsidor gör att flera funktioner kan introduceras, ger stor flexibilitet. Detta kommer att visa sig fördelaktigt inom en mängd olika områden, inklusive bioingenjör, läkemedel, och diagnostik. "
