【J. Am. Chem. Soc.】有機金屬的Cys-硼酸化

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在化學生物學中,將多肽和蛋白質中的半胱氨酸 (Cys) 殘基進行生物偶聯合成已成為普遍的生物分子修飾方法。隨著對生物分子相互作用的理解和改變,至今在合成方法學中報導的各種C?S、C?O、C?N 和 C?C成鍵反應,都已逐漸被使用在生物分子的修飾上,進而應用于成像和增強治療功效等地方上。

半胱氨酸 (Cys) 殘基的親核性質和較低的天然豐度,有助于這些化學分子與生物分子的結合,過去的研究中無論是非金屬反應或金屬介導反應,都可實現其生物偶聯反應。

圖片來源:J. Am. Chem. Soc.

 

不過,過去,基于Cys的生物偶聯反應大多數都是直接形成硫-碳鍵,而其他的方式則較為少見。
最近,University of California, Los Angeles的Alexander M. Spokoyny教授在J. Am. Chem. Soc.上報道了一種Cys-硼酸化的生物偶聯修飾方法。

圖片來源:J. Am. Chem. Soc.

 

他們通過穩定的Pt(II)有機金屬試劑,可將硼簇直接轉移到未受保護的多肽中的Cys上,從而形成硼-硫鍵。

圖片來源:J. Am. Chem. Soc.

 

這種Cys-硼酸化反應可在室溫下進行,并可耐受復雜多肽中存在的各種官能團。

圖片來源:J. Am. Chem. Soc.

 

此外,該生物偶聯策略可應用于含Cys的DARPin(錨蛋白重復)的模型蛋白質修飾上。

圖片來源:J. Am. Chem. Soc.

 

且與它們基于Cys烷基的同源物相比,所得的生物偶聯物沒有表現出額外的毒性。
最后,該研究也展示了Cys-硼酸化如何增強所得肽生物偶聯物種的蛋白水解穩定性,同時保持對蛋白質靶向結合的親和力。

 

參考文獻:An Organometallic Strategy for Cysteine Borylation

J. Am. Chem. Soc. 2021, /jacs.1c02206

原文作者:Mary A. Waddington, Xin Zheng, Julia M. Stauber, Elamar Hakim Moully, Hayden R. Montgomery, Liban M. A. Saleh, Petr Král, and Alexander M. Spokoyny*


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