[發(fā)明專利]輔基連接臂、其合成方法與二泛素的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710970366.5
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107698474B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃健豐;石景;儲國超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C07C319/20
• 分類號: C07C319/20;C07C323/12;C07K14/00;C07K1/06;C07K1/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種輔基連接臂的合成工藝以及利用輔基連接臂合成二泛素的方法.本申請?zhí)峁┑妮o基連接臂易于合成，易儲存，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；利用新型輔基連接臂合成二泛素的過程中，化學(xué)連接效率高，能夠在生理?xiàng)l件下進(jìn)行蛋白連接；新型輔基連接臂移除條件溫和，避免當(dāng)前化學(xué)合成蛋白質(zhì)泛素化的輔基移除過程中嚴(yán)酷的非變性條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二泛素的合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及輔基連接臂、其合成方法與二泛素的合成方法。

背景技術(shù)

泛素化是一種非常重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，幾乎參與調(diào)控真核生物中所有細(xì)胞過程，包括細(xì)胞周期、轉(zhuǎn)錄激活、蛋白降解等。泛素本身可以作為底物，在8個位點(diǎn)(M1，K6，K11，K27，K29，K33，K48和K63)的基礎(chǔ)上形成不同鏈連接類型、不同鏈長的多聚泛素鏈。

目前，有諸多方法(如蛋白質(zhì)全合成法，酶法，基因編碼法等)可以合成多聚泛素鏈。蛋白質(zhì)全合成法受限于化學(xué)合成步驟繁瑣以及難以在生物實(shí)驗(yàn)室中獲取。酶法能獲取除K27-linked二泛素以外的所有的二泛素，受限于難以獲得高度均一的足量的多聚泛素鏈?；蚓幋a的方法受限于非天然氨基酸難以嵌入、蛋白質(zhì)表達(dá)效率低以及沒有特定生物正交的tRNA/氨酰tRNA合成酶分子對。因此，有必要發(fā)展一種方法用于快速、高效獲取高度均一的足量的二泛素。

當(dāng)前，Chuan-Fa Liu及其同事設(shè)計(jì)合成了甘氨酸輔基，并用于二泛素的合成。該輔基合成步驟繁瑣、空間位阻大、脫除條件苛刻。Tom W.Muir及其同事發(fā)現(xiàn)光敏感輔基用于組蛋白的泛素化，但該輔基位阻大、化學(xué)連接反應(yīng)效率低。Champak Chatterjee及其同事發(fā)現(xiàn)2-aminooxyethanethiol能夠在生理?xiàng)l件下進(jìn)行蛋白片段的連接，并且輔基移除條件溫和。基于此，本申請?zhí)峁┝艘环N新型輔基。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種應(yīng)用于制備二泛素的輔基連接臂及其合成方法，本申請合成的輔基連接臂應(yīng)用于二泛素的制備具有化學(xué)連接率高，且輔基連接臂移除條件溫和。

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N應(yīng)用于制備二泛素的具有式(Ⅰ)結(jié)構(gòu)的輔基連接臂的合成方法，包括以下步驟：

A)，將具有式(Ⅱ)結(jié)構(gòu)的化合物與具有式(Ⅲ)結(jié)構(gòu)的化合物在堿性化合物的催化作用下反應(yīng)，得到具有式(IV)結(jié)構(gòu)的化合物；

在催化劑的作用下，將具有式(IV)結(jié)構(gòu)的化合物在甲醇中反應(yīng)，得到具有式(Ⅴ)結(jié)構(gòu)的化合物；

將N-羥基鄰苯二甲酰亞胺與具有式(Ⅵ)結(jié)構(gòu)的化合物在催化劑的作用下反應(yīng)，得到具有式(Ⅶ)結(jié)構(gòu)的化合物；

B)，在催化劑的作用下，將具有式(Ⅴ)結(jié)構(gòu)的化合物與具有式(Ⅶ)結(jié)構(gòu)的化合物反應(yīng)，得到具有式(Ⅷ)結(jié)構(gòu)的化合物；

C)將具有式(Ⅷ)結(jié)構(gòu)的化合物在催化劑的作用下反應(yīng)，得到具有式(Ⅰ)結(jié)構(gòu)的輔基連接臂；

其中，X₁為鹵素；

R為C1～C5的烷基；

X₂與X₃獨(dú)立的選自鹵素。

優(yōu)選的，所述具有式(Ⅲ)結(jié)構(gòu)的化合物為硫代乙酸或硫代丙酸，所述具有式(Ⅵ)結(jié)構(gòu)的化合物為1,2-二溴乙烷或1-溴-2氯乙烷。

優(yōu)選的，在得到具有式(IV)結(jié)構(gòu)的化合物的步驟中，所述堿性化合物為碳酸鉀；在得到具有式(Ⅴ)結(jié)構(gòu)的化合物的步驟中，所述催化劑為濃鹽酸；得到具有式(Ⅶ)結(jié)構(gòu)的化合物的步驟中，所述催化劑為三乙胺；步驟B)中所述催化劑為三乙胺；步驟C)中所述催化劑為水合肼。