[發(fā)明專利]一種通過炔丙基型锍鹽選擇性修飾半胱氨酸的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010961966.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN112047996A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李子剛;尹豐;侯占峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院;深圳灣實(shí)驗(yàn)室坪山生物醫(yī)藥研發(fā)轉(zhuǎn)化中心
• 主分類號(hào): C07K1/107
• 分類號(hào): C07K1/107
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 周瓊

本發(fā)明提供了一種選擇性修飾半胱氨酸的方法，采用炔丙基型锍鹽，锍鹽中心活化的炔丙基與硫醇進(jìn)行加成反應(yīng)，硫醇進(jìn)攻炔丙基型锍鹽中的聯(lián)烯中間體β碳，選擇性的修飾蛋白質(zhì)半胱氨酸或無保護(hù)基多肽的半胱氨酸。本發(fā)明還提供了炔丙基型锍鹽在制備探測(cè)生物體內(nèi)半胱氨酸或硫醇的探針中的用途。將本發(fā)明的反應(yīng)應(yīng)用于臨近甲硫氨酸和半胱氨酸的無保護(hù)基多肽中，可以方便地進(jìn)行分子內(nèi)加成反應(yīng)，從而構(gòu)建出穩(wěn)定性更好、有利于細(xì)胞吸收的環(huán)狀多肽。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物化學(xué)領(lǐng)域，涉及蛋白質(zhì)翻譯后修飾及穩(wěn)定多肽的方法，具體來說是一種通過炔丙基型锍鹽選擇性修飾半胱氨酸的方法及一種新型穩(wěn)定多肽的化學(xué)合成方法。

背景技術(shù)

蛋白質(zhì)的翻譯后修飾(PTM)對(duì)于蛋白質(zhì)功能的多樣化起著關(guān)鍵作用，這也引起了人們對(duì)設(shè)計(jì)各種合成方法來修飾蛋白質(zhì)的興趣。報(bào)道了各種蛋白質(zhì)氨基酸的位點(diǎn)選擇性和化學(xué)選擇性修飾，包括半胱氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、酪氨酸、色氨酸、精氨酸等。由于巰基的高親核性，半胱氨酸被廣泛用于選擇性修飾的各種應(yīng)用，包括基于活性的蛋白質(zhì)分析(ABPP)，細(xì)胞成像，共價(jià)抑制劑等。許多疾病的發(fā)生發(fā)展都與蛋白-蛋白相互作用的穩(wěn)態(tài)失衡有關(guān)。因此靶向蛋白-蛋白相互作用被認(rèn)為是一種非常有前景的治療性策略。

多肽相對(duì)于小分子藥物來說，具有更小的脫靶效應(yīng)，同時(shí)保留了生物大分子藥物對(duì)于靶點(diǎn)較高的親和力和選擇性，可以固相合成，容易修飾，可以有效拓展靶向分子的化學(xué)空間。但是由于多肽容易在體內(nèi)降解，穿膜能力差，口服生物利用度低，極大地限制了其生物學(xué)應(yīng)用。

炔-巰基耦合是一個(gè)新興的“點(diǎn)擊”反應(yīng),廣泛應(yīng)用于多肽和蛋白質(zhì)修飾，但大多數(shù)的這種反應(yīng)通過自由基分子,利用紫外線或光引發(fā)?；蛘咄ㄟ^末端炔丙基酰胺、環(huán)辛炔等形式與半胱氨酸進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，這些方法合成步驟較為繁瑣或者應(yīng)用場(chǎng)景有限。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種通過炔丙基型锍鹽選擇性修飾半胱氨酸的方法，所述的這種通過炔丙基型锍鹽選擇性修飾半胱氨酸的方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中多肽和蛋白質(zhì)修飾步驟較為繁瑣的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種選擇性修飾半胱氨酸的方法，采用炔丙基型锍鹽，锍鹽中心活化的炔丙基與硫醇進(jìn)行加成反應(yīng)，硫醇進(jìn)攻炔丙基型锍鹽中的聯(lián)烯中間體β碳，選擇性的修飾蛋白質(zhì)半胱氨酸或無保護(hù)基多肽的半胱氨酸；

所述炔丙基型锍鹽的結(jié)構(gòu)通式如下所示：

R¹、R²分別代表烷基、烯基、苯基、芐基或者氨基酸殘基基團(tuán)的任意一種。

進(jìn)一步的，所述的炔丙基型锍鹽B與物質(zhì)A在微堿性環(huán)境下進(jìn)行點(diǎn)擊反應(yīng)，得到炔丙基型锍鹽修飾的半胱氨酸類化合物C；物質(zhì)A為半胱氨酸及巰基類似物、含有半胱氨酸殘基的多肽或蛋白質(zhì)，炔丙基型锍鹽B與物質(zhì)A的化學(xué)反應(yīng)式為：

其中：C代表炔丙基型锍鹽修飾的半胱氨酸類化合物；R¹、R²、R³分別代表具有烷基、烯基、苯基、芐基或者氨基酸殘基基團(tuán)的一種。

進(jìn)一步的，所述堿性環(huán)境為pH＝8.0的碳酸銨溶液或PBS緩沖溶液。

本發(fā)明還提供了一種炔丙基型锍鹽修飾的半胱氨酸類化合物的制備方法，炔丙基型锍鹽B與物質(zhì)A在微堿性環(huán)境下進(jìn)行點(diǎn)擊反應(yīng)，得到烯丙基化合物；物質(zhì)A為半胱氨酸及巰基類似物、含有半胱氨酸殘基的多肽或蛋白質(zhì)，炔丙基型锍鹽B與物質(zhì)A的化學(xué)反應(yīng)式為：

其中：C代表炔丙基型锍鹽修飾的半胱氨酸類化合物；R¹、R²、R³分別代表具有烷基、烯基、苯基、芐基或者氨基酸殘基基團(tuán)的一種。

本發(fā)明還提供了炔丙基型锍鹽在制備探測(cè)生物體內(nèi)半胱氨酸或硫醇的探針