蛋白质交联剂及在生物学中的应用
发布时间：2023-07-18 点击数：78
 | 交联是指将两个或多个分子通过共价键化学结合的过程。 交联剂包含具有反应活性的末端，可在温和条件下，与位于蛋白或其他生物分子（DNA, RNA,脂质类和糖类）分子上的特定功能基团（如伯胺和巯基）反应。故交联剂常用于修饰核酸、药物和固相载体表面, 称生物偶联，包括交联、固定、表面修饰和生物分子标记等等。 |
1.蛋白交联剂的主要分类（端位活性基团或性能）：
蛋白质交联剂一般需要满足PH敏感性，特定酶敏感性，可裂解，不可裂解等条件，常用的连接键如腙键，二硫键，多肽键，葡萄糖键，硫醚键和马来酰亚胺键等等。故蛋白质交联剂按照结构和应用主要集中为如下几类：
为使酶-抗体偶合作用中保持酶生物活性和抗体免疫结合活性，除了交联方法的改进，各种新结构和新功能的交联剂开发也十分重要。如短链的异型双功能交联剂琥珀酰亚胺 3-(2-吡啶基二硫基)-丙酸酯（SPDP)，可通过NHS-酯和吡啶基二硫醇反应性基团与半胱氨酸巯基形成可降解的二硫键，胺与巯基的结合，实现了交联控制，提高了选择反应性和产物的均一性。
故在具有两个不同的反应基的蛋白质交联剂由于使得交联反应易于控制，也得到了研究者更多地关注。
 CAS# 68181-17-9 SPDP 2,5-dioxopyrrolidin-1-yl?3-(pyridin-2-yldisulfaneyl)propanoate |  CAS#158913-22-5 LC-SPDP 2,5-dioxopyrrolidin-1-yl?6-(3-(pyridin-2-yldisulfaneyl)propanamido)hexanoate |
 CAS# 1334177-95-5 SPDP-PEG4-NHS ester | |
2.蛋白质交联剂的主要应用领域：
蛋白质间相互作用研究
大多数蛋白质-蛋白质结合是瞬时的，通过交联方法可稳定或永久连接相互作用复合物中的成分，从而有助于鉴别这些瞬时接触。蛋白间相互作用的研究能更好解码生命现象，具有十分重要的生物学意义。快速发展的化学交联质谱技术（CL-MS）即通过各种交联剂的优化来检测蛋白质结构和蛋白质相互作用。
`Photo-crosslinking well coupled with QCLMS[2]
载体蛋白与半抗原的连接
将病毒包被蛋白的一段多肽序列（半抗原）可以和载体蛋白连接后制成疫苗，激发免疫反应。另外也制备单克隆抗体，并用此单抗返回找到大分子蛋白上的抗原结合位点。操作中，通过调整交联剂让较低的半抗原-载体蛋白摩尔比带来更高的抗体亲和力。
`PCSK9 Multicopy Displayed Nanovaccine[3]
蛋白质或其他分子的固相化
将蛋白质通与各种性质不同的交联剂共价结合在磁珠，96孔板，玻璃等等固体基质上，适应不同的目标物分析或需要吸附的物质或用于存储等等，同时减少了洗脱过程中的损失。
`The preparation of SC-coupled magnetic beads[4]
抗体的标记、标记转移
将抗体与酶，荧光基团或者生物素连接用于定量测量或者定位观察。含生物素交联剂物质和标记的链霉亲和素广泛被应用于流式细胞术、 ELISA、免疫组织化学染色、 western印迹等生物分析和生物测定。
`Diagrammatic drawing OF Flow cytometry from Bioon
 |  CAS# 58-85-5 Vitamin H |  CAS#66640-86-6 Biotin Hydrazied |  CAS# 109276-34-8 Biotin-LC-Hydrazide |
 CAS# 129179-83-5 N-[6-(Biotinamido)hexyl]-3'-(2-pyridyldithio)propionamide |  CAS# 35013-72-0 N-(D-Biotinyloxy)succinimide |  CAS# 120550-35-8 Biotin-PFP | |
靶向药物研究
将能识别肿瘤表面抗原的抗体与药物通过交联剂的共价连接，实现靶向治疗，从而减少传统化疗方法对健康细胞的杀伤。药物-linker-载体结合物，很好的改善和控制药物在体内的转运和代谢，实现缓释给药和定向给药，提高生物利用度和治疗指数，满足了载体药物需要在体内定量，定位释放的要求。
近年来通过特异性的交联剂的选择和巧妙运用研究交联剂与蛋白质相互作用，用于主要研究癌症治疗的ADC, PROTAC等新治疗手段取得了日新月异的成果。
`Mechanism of Proteolysis Targeting Chimeras (PROTACs)[5, 6]
3. 靶向药物选取蛋白质交联剂需要满足两个条件：
（1）保持药物在血液循环中的稳定性；
（2）到达肿瘤组织后在靶细胞中须使药物有效释放。
 CAS# 165454-06-8 3-Oxo-1-phenyl-2,7,10-trioxa-4-azadodecan-12-oic acid |  CAS# 1393330-40-9 Propargyl-PEG5-NHS Ester> |
 CAS# 560088-89-3 Fmoc-AEEA-AEEA |  CAS# 1395786-30-7 DBCO-Maleimide |
【参考文献】
- Laurent, D.; Bernhard, S. Bioconjugate Chem. 2010, 21, 5–13
- G.M. Dubowchik;R. A.Frestone. Bioconjugate Chem. 2002,13,855.
- Y.Yoneda, S.C.J.Steinige. Bioorg Med Chen.Lett 2008,18,1632.
- M. Dorywalika, P Strop et al, Bioconjiagote Chem.2015,26,650.
- Komander D, Rape M. The ubiquitin code. Annu Rev Biochem. 2012;81:203–29.
- Yau R, Rape M. The increasing complexity of the ubiquitin code. Nat Cell Biol. 2016;18(6):579–86.
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目标基团1 | 目标基团2 | Linkers | ||
氨基 | 羧基 | Carboxyl Group-(Spacer)-Amino Group | 56-40-6 | AAU0115A，氨基乙酸，100G 1KG 5KG |
| 107-95-9 | AAU0116A, 3-氨基丙酸,100G 1KG 5KG | |||
| 56-12-2 | AAU0117A, 4-氨基丁酸, 100G 1KG 5KG | |||
| 660-88-8 | AAU0118A, 5-氨基缬草酸, 100G 1KG 5KG | |||
| 60-32-2 | AAU0119A, 6-氨基己酸, 100G 1KG 5KG | |||
| 929-17-9 | AAU0120A, 7-氨基葡萄花酸, 100G 1KG 5KG | |||
| 693-57-2 | AAU0121A, 12-氨基十二烷酸, 100G 1KG 5KG | |||
| NHS Ester-Boc Amino | 51513-80-5 | AAU0009A, 6-[(叔丁氧羰基)氨基]己酸 N-琥珀酰亚胺酯, 5G 25G 100G | ||
巯基 | NHS Ester-Maleimide | 55750-62-4 | AAU0122A, N-(3-马来酰亚胺丙酰氧基)琥珀酰亚胺, 25G 100G | |
| 80307-12-6 | AAU0123A, 4-马来酰亚胺基丁酸N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G | |||
| 55750-63-5 | AAU0124A, 6-马来酰亚胺基己酸 N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G | |||
| 87981-04-2 | AAU0038A, 11-马来酰亚胺十一烷酸 N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G | |||
| 64987-85-5 | AAU0125A, 4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷羧酸-N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G | |||
| 92921-24-9 | AAU0126A, (N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-甲酸3-硫代-N-琥珀酰亚胺钠盐, 25G 100G | |||
| 58626-38-3 | AAU0127A, 3-马来酰亚胺基苯甲酸-N-琥珀酰亚胺酯, 1G 5G | |||
| 79886-55-8 | AAU0060A, 4-(4-马来酰亚胺基苯基)丁酸-N-琥珀酰亚胺酯, 1G 5G | |||
| 125559-00-4 | AAU0177A, 6-[[4-(N-马来酰亚胺甲基)环己基]甲酰氨基]己酸 N-琥珀酰亚胺酯, 500MG 1G | |||
| Carboxyl -Maleimide | 7423-55-4 | AAU0130A, 3-马来酰亚胺基丙酸, 100G 1KG 5KG | ||
| 57078-98-5 | AAU0019A, 4-马来酰亚胺丁酸, 100G 1KG 5KG | |||
| 55750-53-3 | AAU0131A, 6-马来酰亚胺己酸, 100G 1KG 5KG | |||
| 25021-08-3 | AAU0023A, 2-马来酰亚胺基乙酸, 100G 1KG 5KG | |||
| 68181-17-9 | AAU0113A, 3-(2-吡啶二硫代)丙酸 N-羟基琥珀酰亚胺酯,5G 25G | |||
| Carboxyl -Disulfide | 1077-28-7 | AAU0001A, DL-α-硫辛酸, 100G 1KG 5KG | ||
叠氮基 | Carboxyl -Alkyne/Cyclooctyne | 471-25-0 | AAU0136A, 2-丙炔酸, 100G 1KG 5KG | |
| 53293-00-8 | AAU0065A, 5-己炔酸, 100G 1KG 5KG | |||
| 2777-65-3 | AAU0044A, 10-十一碳炔酸, 100G 1KG 5KG | |||
| 6089-09-4 | AAU0031A, 4-戊炔酸, 100G 1KG 5KG | |||
炔烃/环辛炔 | Carboxyl--Azide | 79583-98-5 | AAU0003A, 5-叠氮基缬草酸, 100G 1KG 5KG | |
| 其它 | NHS Ester--Acrylic | 38862-24-7 | AAU0034A, N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺, 100G 1KG 5KG | |
| 38862-25-8 | AAU0033A, 甲基丙烯酸 N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G | |||
| NHS Ester-Other | 42014-51-7 | AAU0138A, 溴乙酸-N-琥珀酰亚胺酯, 1G 5G 25G | ||
| 39028-27-8 | AAU0091A, 碘醋酸 N-琥珀酰亚胺酯, 1G 5G | |||
| 60444-78-2 | AAU0039A, 4-甲酰苯甲酸 N-琥珀酰亚胺酯,25G 100G | |||
| 羧基 | 巯基 | Amino -Maleimide | 134272-64-3 | AAU0097A, N-(2-氨乙基)马来酰亚胺盐酸盐, 5G 25G |
| Amino-Thiol | 60-23-1 | AAU0068A, 2-巯基乙胺, 100G 1KG 5KG | ||
| 叠氮基 | Amino -Alkyne/Cyclooctyne | 1255942-06-3 | AAU0139A, 氮杂二苯并环辛炔胺, 5G 25G | |
| 2450-71-7 | AAU0056A, 炔丙胺,100G 1KG 5KG | |||
| 炔烃/环辛炔 | Amino -(Spacer)-Azide | 88192-19-2 | AAU0071A, 3-叠氮基丙胺, 5G 25G | |
| 醛基 | 巯基 | Hydrazide -Maleimide | 151038-94-7 | AAU0142A, 6-马来酰亚胺己酰肼三氟乙酸盐, 5G 25G |
| 叠氮基 | Maleimide Group-Alkyne/Cyclooctyne | 1395786-30-7 | AAU0013A, 二苯并环辛炔-马来酰亚胺, 1G 5G | |
| 209395-32-4 | AAU0028A, N-炔丙基马来酰亚胺, 5G 25G | |||
| 叠氮基 | 其它 | Alkyne-Hydroxy | 927-74-2 | AAU0144A, (2-羟乙基)乙炔, 100G 1KG 5KG |
| 928-90-5 | AAU0145A, 5-己炔-1-醇, 100G 1KG 5KG | |||
| 63478-76-2 | AAU0146A, 6-庚炔-1-醇,100G 1KG 5KG | |||
| 5390-04-5 | AAU0147A, 4-戊炔-1-醇, 100G 1KG 5KG | |||
| 871-91-0 | AAU0148A, 7-辛炔-1-醇, 100G 1KG 5KG | |||
| 17643-36-6 | AAU0149A, 10-羟基-1-癸炔, 100G 1KG 5KG | |||
| 2774-84-7 | AAU0150A, 10-十一炔-1-醇, 100G 1KG 5KG | |||
| Cyclooctyne-Hydroxy | 1263166-90-0 | AAU0151A,(1R,8S,9s)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基甲醇,1G 5G | ||
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5. 其他重点产品推荐
无铜点击化交联
 AAU0103A; 1G 5G CAS# 1263166-93-3 CN-POE3-NH2 |  AAU0105A; 1G 5G CAS# 1426827-79-3 BCN-CO-NHS |
光交联
 AAU0095A; 5G 25G CAS# 92367-11-8 4-[3-(Trifluoromethyl)-3H-diazirin-3-yl]benzyl Bromide |  AAU0062A; 5G 25G CAS# 87736-88-7 4-[3-(Trifluoromethyl)-3H-diazirin-3-yl]benzyl Alcohol |  AAU0041A; 5G 25G CAS# 1258874-29-1 4-[3-(Trifluoromethyl)-3H-diazirin-3-yl]benzylamine Hydrochloride |  AAU0040A; 5G 25G CAS# 85559-46-2 4-[3-(Trifluoromethyl)-3H-diazirin-3-yl]benzoic Acid |
 AAU0109A; 1G 5G; CAS# 1253202-38-8 NHS-SS-Diazirine (SDAD) |  AAU0108A; 1G 5G CAS# 1239017-80-1 NHS-Diazirine (SDA) |
关联试剂
 AAU0152A; 100g 1KG 5KG CAS# 156-57-0 Cysteamine Hydrochloride |  AAU0153A; 100g 1KG 5KG CAS# 3483-12-3 Cleland's Reagent |  AAU0166A, 100g 1KG 5KG CAS# 3945-69-5 DMTMM |  AAU0155A; 100g 1KG 5KG CAS# 56-17-7 Cystamine Dihydrochloride |
 AAU0156A; 100g 1KG 5KG CAS# 51805-45-9 Tris(2-carboxyethyl)phosphine Hydrochloride |  AAU0133A; 100g 1KG 5KG CAS# 76931-93-6 N-Succinimidyl S-Acetylthioglycolate |  AAU0092A; 100g 1KG 5KG CAS# 84271-78-3 N-Succinimidyl 3-(Acetylthio)propionate |  AAU0157A; 100g 1KG 5KG CAS# 1195-16-0 3-Acetamidotetrahydro-2-thiophenone |
 AAU0158A; 100g 1KG 5KG CAS# 69-78-3 5,5'-Dithiobis(2-nitrobenzoic Acid) |  AAU0159A; 100g 1KG 5KG CAS# 64987-82-2 4-(N-Maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylic Acid |  AAU0160A; 100g 1KG 5KG CAS# 69907-67-1 trans-4-(N-Maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylic Acid |  AAU0161A; 100g 1KG 5KG CAS# 108-30-5 Succinic Anhydride |
 AAU0173A; 100g 1KG 5KG CAS# 6066-82-6 N-Hydroxysuccinimide |  AAU0174A; 100g 1KG 5KG CAS# 106627-54-7 N-Hydroxysulfosuccinimide Sodium Salt |  AAU0175A; 100g 1KG 5KG CAS# 5672-89-9 N-Succinimidyl Trifluoroacetate |  AAU0176A; 100g 1KG 5KG CAS# 25895-60-7 Sodium Cyanoborohydride |
 AAU0162A 100g 1KG 5KG CAS# 530-62-1 1,1'-Carbonyldiimidazole |  AAU0163A; 100g 1KG 5KG CAS# 2491-17-0 CMC |  AAU0164A 100g 1KG 5KG CAS#25952-53-8 EDCI·HCl |  AAU0165A 100g 1KG 5KG CAS# 1892-57-5 EDC |
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