Spørgsmål:
Side reaktioner fra NHS Chemistry
bobthejoe
2012-04-24 08:31:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

N-hydroxysuccinimid (NHS) kemi bruges almindeligvis i kemisk biologi til at reagere med primære aminer som lysin og N-terminalen af ​​proteiner. Jeg var nysgerrig, hvordan labile NHS-estere er for andre nukleofiler som sekundære aminer og sulfhydryler. Denne viden vil være nyttigt at kende omfanget af sideprodukter, når jeg laver et biokonjugeringseksperiment.

Disuccinimidyl suberate

En svar:
#1
+9
PLD
2012-05-23 19:35:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Reaktiviteten af ​​NHS-aktiverede estere er for det meste beskrevet ganske anekdotisk. De er modtagelige for hydrolyse i vand, hvis kinetik er afhængig af arten af ​​den NHS-aktiverede gruppe (ester vs carnonat vs carbamat) såvel som pH af reaktionsbufferen 1 , som er en måde at vise, at primære aminer ikke er den eneste nukleofile, der kan reagere med NHS-aktiverede estere.

Hvad angår de kemiske grupper, der er observeret at reagere med NHS-aktiverede estere , Jeg fandt et par eksempler, da jeg kiggede op på dette emne. For eksempel har Zenobi-gruppen forsøgt en ret systematisk undersøgelse af de grupper, der kan reagere med dobbelt NHS-aktiverede tværbindere. Citerer det abstrakte 2 :

Så snart yderligere tværbindere blev fastgjort eller der blev dannet sløjfer, var andre aminosyrer også involveret i reaktionen. Ud over de primære aminogrupper udviste serin, threonin og tyrosin signifikant reaktivitet på grund af virkningen af ​​tilstødende aminosyrer ved mellemliggende eller permanent Type-1-tværbindingsdannelse. Reaktiviteten er stærkt afhængig af pH og af tilstødende aminosyrer.

I et tidligere arbejde blev reaktiviteten af ​​et biotinylerings-NHS-esterbaseret reagens vurderet på et enkelt peptid, [D- Lys (6)] gonadotropinfrigivende hormon. En lignende reaktivitet af -OH-grupper blev observeret, med derudover den af ​​argininguanidiniumgruppen 3 :

Ud over O -acylering af Ser (4) og Tyr (5) i dette peptid, har vi også identificeret en hidtil ukendt biotinylering af Arg (8) -sidekæden.

Andre grupper har også observeret en vis reaktivitet med cystein (sulfhydrylgrupper), men i en situation, hvor reagenset er inkluderet i en ligand af målproteinet. Man kan antage, ligesom forfatterne, at specifik positionering af liganden inden for bindingsstedet kan føre til binding med en cysteingruppe 4, 5 sup >.

Fra dette tidligere arbejde konkluderer en sag som svar på dit spørgsmål, at selvom primære aminer er den mest reaktive gruppe for NHS-esterderivatisering, er andre grupper til stede i peptidsidekæder (-OH for tyrosin, serin, threonin, guanidinium til arginin og sulfhydryler til cysteiner).

Det sidste spørgsmål, der er rejst i spørgsmålet, er fortsat det for de sekundære amingrupper. Det er bredt accepteret, at pH påvirker kinetikken af ​​NHS-derivatisering stærkt, hovedsageligt gennem protonering af amingrupperne, som ikke kan fungere som nukleofiler i protoneret tilstand. Dette er blevet brugt til kontrol af bufferens pH for at favorisere N-terminal reaktion vs lysinsidekædereaktion. Selvom det efter min erfaring slet ikke er et ligetil eksperiment, og det er meget afhængigt af derivatiseringsgruppens natur. Man kan antage, at eftersom sekundære aminer er mere basale end primære aminer, bør sekundære aminers reaktivitet over for NHS reduceres sammenlignet med primære aminer, men jeg har intet eksperimentelt eller litteratur bevis for denne del af svaret.



Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...