The invention discloses a light-responsive multifunctional chemical crosslinking agent with the structure shown in general formula I.
【技术实现步骤摘要】
一种光响应性多功能化学交联剂及其制备方法与应用
本专利技术属于蛋白质及其功能研究
,特别涉及一种光响应性多功能化学交联剂及其制备方法与应用。
技术介绍
蛋白质是基因表达的承载者,直接影响着生物的生命过程。在基因组学中,人们发现对基因的研究并不能满足对生命过程的探究需求,而研究蛋白质,则加深对生命过程的理解有重要的作用。因此,蛋白质组学在后基因时代成为重要的研究对象。近年来,用传统生物学方法对蛋白质组学进行研究,渐渐不能满足科学工作者的需求。随着化学合成工艺的成熟,人们发现化学小分子作为一种新兴的工具,是对传统生物学方法(如蛋白质印记WesternBlot、酶联免疫吸附Elisa等)和生物学研究工具(如冷冻电镜)的重要补充。对蛋白质组学的研究中,蛋白交联、修饰和标记是研究蛋白结构和相互作用的常用技术。其中,通过小分子进行蛋白质交联并利用交联质谱解析逐渐发展成为研究蛋白质结构与相互作用的重要研究方法,其优势较传统生物学方法更为直观。蛋白质交联剂是一类小分子化合物,具有2个或者更多的针对特殊基团(-NH2、-COOH、-HS、-OH等)的反应性末端,可以和2个或者更多的蛋白质分别偶联。70年代时人们普遍使用戊二醛作为蛋白质交联剂连接抗体和指示剂(如酶类),但其缺点是由于交联基团是随机的,容易形成杂乱的多聚体。最近,RuediAebersold等使用氨基特异性的双琥珀酰亚胺辛二酸酯(DSS)这一经典的小分子交联剂,对蛋白磷酸酶家族进行交联质谱分析,成功解析了其相互作用网络(Herzog,F.,etal.(2012).Science337(6100):1348 ...
【技术保护点】
1.一种光响应性多功能化学交联剂,其特征在于:结构如通式I所示:
【技术特征摘要】
1.一种光响应性多功能化学交联剂,其特征在于:结构如通式I所示:其中,R1、R2、R3、R4分别独立地选自氢、卤原子、羟基、巯基、胺基、硝基、氰基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、膦酸基、膦酸酯基、磺酸基、磺酸酯基、砜基、亚砜基、芳基、杂芳基、烷基、烷氧基、亚烷基或改性烷基;R’选自以下结构中的一种:R”选自生物素及其衍生物、烷基烯及其衍生物、烷基炔及其衍生物或氢原子;其中X与R1、R2、R3、R4中的一个连接,X选自芳基、杂芳基、烷基、亚烷基、改性烷基、改性亚烷基、醚键、酯键、碳酸酯键、酰胺键、脲键以及以上所述自由组合。2.根据权利要求1所述的光响应性多功能化学交联剂,其特征在于:所述光响应性多功能化学交联剂的结构通式为:R’选自以下结构中的一种:R”为氢原子,X选自以下结构中的一种:其中n1是1~6的整数,n2是1~10的整数,n3是1~4的整数,n4是1~6的整数,n5是0~6的整数;或,R”选自生物素及其衍生物,X为以下结构:其中n是2~6的整数。3.根据权利要求2所述的光响应性多功能化学交联剂,其特征在于:所述光响应性多功能化学交联剂的结构通式为:NBS-1、Sulfo-NBS-1中n是1~6的整数,NBS-2、Sulfo-NBS-2中n是1~10的整数,NBM、Sulfo-NBM中n是0~6的整数,NBNCO中n是1~6的整数,NBPM中n是1~4的整数,Tri-NB中n是2~6的整数。4.根据权利要求3所述的光响应性多功能化学交联剂,其特征在于:所述光响应性多功能化学交联剂的结构为以下结构中的一种:5.一种权利要求1至4任一项所述的光响应性多功能化学交联剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:NBS-1、Sulfo-NBS-1中n是1~6的整数,NBNCO中n是1~6的整数,第一步,将摩尔比为1:(3~5):(1.5~2.5)的化合物4、碳酸钾和N-Boc溴乙胺溶于溶剂中,回流反应,反应结束后,过滤取滤液,旋干除去溶剂,柱层析提纯得到化合物5;第二步,将第一步制备的化合物5溶于溶剂和过量的三氟乙酸的混合溶液中,室温反应,反应结束后旋干除去溶剂,剩余物真空抽干,将抽干后的剩余物溶于溶剂中,缓慢滴加含有双琥珀酰亚胺酯的溶液,双琥珀酰亚胺酯与化合物5的摩尔比为(1~1.5):1,加入催化量的三乙胺,常温反应,反应结束后,旋干除去溶剂,柱层析提纯,得到化合物NBS-1;或,缓慢滴加含有双琥珀酰亚胺酯磺酸钠的溶液,双琥珀酰亚胺酯磺酸钠与化合物5的摩尔比为(1~1.5):1,加入催化量的三乙胺,常温反应,反应结束后,旋干除去溶剂,柱层析提纯,得到化合物Sulfo-NBS-1;或,缓慢滴加含有异氰酸酯的溶液,异氰酸酯与化合物5的摩尔比为(1~1.5):1,加入催化量的三乙胺,常温反应,反应结束后,旋干除去溶剂,柱层析提纯,得到化合物NBNCO;或,NBS-2、Sulfo-NBS-2中n是1~10的整数,第一步,将摩尔比为1:(1.1~3):(1.1~4)的化合物4、溴丁酸甲酯和碳酸钾溶于溶剂中,回流反应,反应结束后,过滤取滤液,旋干除去溶剂,乙醇重结晶,得到化合物6;第二步,将第一步制备的化合物6溶于溶剂中,加入过量的氢氧化钾常温反应,反应结束后,旋干除去溶剂,水溶解,调pH直至4为止,产生黄色沉淀,过滤取滤饼,得到化合物7;第三步,将第二步制备的摩尔比为1:(1~1.5):(1~1.5)的化合物7、羟基丁二酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶于溶剂中,常温反应,反应结束后,二氯甲烷和水萃取,取有机相,旋干除去溶剂,柱层析提纯,得到化合物NBS-2;或,将第二步制备的摩尔比为1:(1~1.5):(1~1.5)的化合物7、羟基丁二酰亚胺磺酸钠和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶于溶剂中,常温反应,反应结束后,二氯甲烷和水萃取,取有机相,旋干除去溶剂,柱层析提纯,得到化合物Sulfo-NBS-2;NBM、Sulfo-NBM中n是0~6的整数,第一步,将摩尔比为1:(1.1~3):(1.1~4)的化合物4、二溴代烷基和碳酸钾溶于溶剂中,回流反应,反应结束后,过滤取滤液,旋干除去溶剂,柱层析提纯,得化合物10;第二步,将第一步制备的摩尔比为1:(1.1~3):(1.1~4)的化合物10、马来酰亚胺和碳酸钾溶于溶剂中,回流反应,反应结束后,过滤取滤液,...
【专利技术属性】
技术研发人员:包春燕,汪晨曦,张姝雯,项昌育,林秋宁,朱麟勇,
申请(专利权)人:华东理工大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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