Hóa sinh học trực giao, như một phương pháp linh hoạt để biến đổi có chọn lọc các phân tử sinh học trong điều kiện sinh lý nhẹ, đã thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học trong những năm gần đây do tính ứng dụng rộng rãi và tác động sâu rộng của nó.. Tuy nhiên, nhóm phản ứng (ví dụ., alkynyl, azit, tetrazin, vân vân.) trong hóa học nhấp chuột thông thường là cực kỳ hiếm trong các phân tử sinh học tự nhiên, làm cho việc giới thiệu các nhóm này trở thành một nhiệm vụ đầy thách thức. Cysteine (Cys) hiện diện rộng rãi trong peptide và protein, và người ta ước tính rằng khoảng 2% của cystein (Cys) có mặt trong các sản phẩm tự nhiên. Axit amin này, tương đối giàu protein và giàu nhóm thiol, cung cấp một vị trí SH để sửa đổi peptide và protein, dựa trên đó tổ chức nghiên cứu đã phát triển chiến lược biến đổi hóa học trực giao dựa trên muối alkyl thiophenium.
Điểm nổi bật về mặt kỹ thuật
- Tính chọn lọc cao: Muối alkyl thiophenium có thể biến đổi trực giao một cách trực tiếp và có chọn lọc các gốc cystein thông qua phản ứng S_N2, một quá trình diễn ra trong điều kiện ôn hòa với tính chọn lọc hóa học và khả năng tương thích cao.
- Sửa đổi đa chức năng: Công nghệ này có khả năng giới thiệu một loạt các cấu trúc chức năng, bao gồm chuỗi PEG, phân tử huỳnh quang, thuốc, cacboboran, carbohydrate, và peptide, làm phong phú thêm chức năng của các phân tử sinh học.
- Khớp nối sinh học đa chức năng: Nghiên cứu còn tiết lộ thêm rằng công nghệ này cho phép ghép nối sinh học đa chức năng bằng cách giới thiệu các “tay cầm” có thể nhấp vào như alkynes và azide.. Điều này có nghĩa là nhiều loại khớp nối sinh học phức tạp có thể được lắp ráp linh hoạt theo “quy trình hai bước”., phản ứng một nồi”, mở rộng hơn nữa phạm vi ứng dụng biến đổi sinh học.
- Ứng dụng thành công vào protein: Việc ứng dụng công nghệ này vào các protein phức tạp cũng đã được xác nhận. Các nhà khoa học đã dán nhãn thành công albumin huyết thanh bò (BSA) sử dụng muối alkylthioindigo, chứng minh tính phổ quát và hiệu quả của phương pháp trong các phân tử sinh học phức tạp.
Kỹ thuật ghép sinh học trực giao dựa trên muối alkylthiophenium là một phương pháp biến đổi hiệu quả và chính xác, cung cấp một công cụ mạnh mẽ để sửa đổi hiệu quả và cụ thể các peptide và protein, và có triển vọng ứng dụng rộng rãi.
