Βιοορθογωνική χημεία, ως μια ευέλικτη μέθοδος επιλεκτικής τροποποίησης βιομορίων κάτω από ήπιες φυσιολογικές συνθήκες, έχει προσελκύσει την προσοχή της επιστημονικής κοινότητας τα τελευταία χρόνια λόγω του ευρέος φάσματος των εφαρμογών και του εκτεταμένου αντίκτυπου. Ωστόσο, αντιδραστικές ομάδες (π.χ., αλκυνυλ, αζίδιο, τετραζίνη, και τα λοιπά.) στη συμβατική χημεία κλικ είναι εξαιρετικά σπάνια στα φυσικά βιομόρια, καθιστώντας την εισαγωγή αυτών των ομάδων μια πρόκληση. Κυστεΐνη (Cys) υπάρχει ευρέως σε πεπτίδια και πρωτεΐνες, και υπολογίζεται ότι περίπου 2% της κυστεΐνης (Cys) υπάρχει σε φυσικά προϊόντα. Αυτό το αμινοξύ, που είναι σχετικά άφθονο σε πρωτεΐνες και είναι πλούσιο σε ομάδες θειόλης, παρέχει μια θέση SH για την τροποποίηση πεπτιδίων και πρωτεϊνών, βάσει της οποίας έχει αναπτυχθεί από τον ερευνητικό οργανισμό μια ορθογώνια στρατηγική χημικής τροποποίησης που βασίζεται σε άλατα αλκυλοθειοφαινίου.
Τεχνικά Χαρακτηριστικά
- Εξαιρετικά επιλεκτικό: Τα άλατα αλκυλοθειοφαινίου είναι σε θέση να τροποποιούν άμεσα και επιλεκτικά ορθογώνια υπολείμματα κυστεΐνης μέσω της αντίδρασης S_N2, μια διαδικασία που λαμβάνει χώρα κάτω από ήπιες συνθήκες με υψηλή χημειοεκλεκτικότητα και συμβατότητα.
- Πολυλειτουργική τροποποίηση: Η τεχνολογία είναι ικανή να εισάγει ένα ευρύ φάσμα λειτουργικών δομών, συμπεριλαμβανομένων αλυσίδων PEG, φθορίζοντα μόρια, ναρκωτικά, καρβοβοράνια, υδατάνθρακες, και πεπτίδια, εμπλουτίζοντας σημαντικά τη λειτουργικότητα των βιομορίων.
- Πολυλειτουργικός βιοσύζευξη: Η μελέτη αποκαλύπτει περαιτέρω ότι η τεχνολογία επιτρέπει την πολυλειτουργική βιοσύζευξη εισάγοντας «λαβές» με δυνατότητα κλικ, όπως αλκίνια και αζίδια. Αυτό σημαίνει ότι μια ποικιλία πολύπλοκων βιοσύζευξης μπορεί να συναρμολογηθεί με ευελιξία σε ένα «δύο βήματα, αντίδραση ενός δοχείου, περαιτέρω διεύρυνση του πεδίου εφαρμογής των εφαρμογών βιοτροποποίησης.
- Επιτυχής εφαρμογή σε πρωτεΐνες: Η εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας σε σύνθετες πρωτεΐνες έχει επίσης επικυρωθεί. Οι επιστήμονες επισήμαναν με επιτυχία αλβουμίνη ορού βοοειδών (BSA) χρησιμοποιώντας άλατα αλκυλοθειοϊδιγο, καταδεικνύοντας την καθολικότητα και την αποτελεσματικότητα της μεθόδου σε πολύπλοκα βιομόρια.
Η τεχνική της ορθογώνιας βιοσύζευξης που βασίζεται σε άλατα αλκυλοθειοφαινίου είναι μια αποτελεσματική και ακριβής μέθοδος τροποποίησης, που παρέχει ένα ισχυρό εργαλείο για αποτελεσματική και ειδική τροποποίηση πεπτιδίων και πρωτεϊνών, και έχει ευρεία προοπτική εφαρμογής.
