糖代谢标记探针、包含其的试剂盒及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种糖代谢标记探针、包含其的试剂盒及其应用。该糖代谢标记探针为部分羟基被保护的非天然糖代谢标记探针。本申请的部分羟基被保护的非天然糖代谢标记探针，兼顾了现有探针的优点，既保证了探针可以高效地被细胞所利用，也有效避免了探针代谢过程中与蛋白中半胱氨酸发生的副反应。

【技术实现步骤摘要】
糖代谢标记探针、包含其的试剂盒及其应用
本专利技术涉及生物活体标记领域，具体而言，涉及一种糖代谢标记探针、包含其的试剂盒及其应用。
技术介绍
与蛋白由核酸编码不同，糖基化的合成是无模板的过程。因此糖基化的标记不能直接通过基因编码完成，而可以通过单糖类似物对细胞进行代谢标记，进而利用生物正交反应对特定糖基化进行荧光标记或生物素标记等。传统的非天然糖代谢探针为了提高探针被细胞摄取的效率，将所有羟基进行乙酰化保护。但是现有技术也有报道：全乙酰化保护的非天然糖探针可以自发和蛋白上的半胱氨酸发生反应，使得标记结果出现大量假阳性。上述反应式中所示的是全乙酰化保护的N-乙酰甘露糖胺类似物(Ac4ManNAz)自发与蛋白半胱氨酸发生的副反应。在进行代谢标记过程中，乙酰基可能被胞内酯酶脱除，所以可以产生不同程度乙酰基修饰的糖。这种副反应并不局限于Ac4ManNAz，事实上，很多全保护的糖探针都发现了同样的问题。下列反应式展示的是文献中已经证实存在半胱氨酸副反应的探针的结构及相应反应。其中R基团代表了乙酰基或氢。后来又进一步研究发现无乙酰保护的糖则可以有效避免这种副反应的发生。但是无保护的糖探针需要毫摩量级的浓度才能对细胞实现有效标记，极大限制了非天然糖代谢标记的应用。因此，现阶段已有的全乙酰化保护的非天然糖探针已经商品化，在Sigma-Aldrich、ClickChemicalTools等公司都有出售，而无保护的非天然糖探针由于代谢效率不高，目前各大化学试剂公司未有出售。由此可见，现有技术采用全乙酰化保护的策略提高代谢效率但却会产生半胱氨酸副反应，而无乙酰化保护的糖探针虽然可以避免半胱氨酸的副反应，但却大大降低了探针的代谢效率。因此，仍需要对现有的非天然糖代谢标记进行改进。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种糖代谢标记探针、包含其的试剂盒及其应用，以在提高探针的代谢效率的同时，降低半胱氨酸副反应。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种糖代谢标记探针，该糖代谢标记探针为部分羟基被保护的非天然糖代谢标记探针。进一步地，部分羟基被保护的非天然糖代谢标记探针为1-羟基被保护，以及3-羟基、4-羟基及6-位羟基中任意一个或两个羟基被保护的非天然糖代谢标记探针。进一步地，非天然糖代谢标记探针为部分羟基被保护的六碳糖的类似物。进一步地，非天然糖代谢标记探针为部分羟基被疏水基团保护的非天然糖代谢标记探针。进一步地，疏水基团为乙酰基、丙酰基、丁酰基或戊酰基。进一步地，糖代谢标记探针为1,3-Pr2GalNAz、1,3-Pr2ManNAz、1,3-Pr2GlcNAz、1,3-Pr2GlcNAl、1,3-Pr2ManNAl及1,3-Pr2GalNAl中的任意一种。根据本申请的第二方面，提供了一种糖代谢标记试剂盒，试剂盒包括上述任一种糖代谢标记探针。根据本申请的第三方面，提供了上述任一种糖代谢标记探针或者权上述任一种试剂盒在糖代谢标记中的应用。进一步地，应用包括对如下任一种细胞的糖代谢进行标记：Hela细胞、293T细胞、CHO细胞、N2a细胞、HT1080细胞、SH-SY5Y细胞、H1299细胞、A549细胞、3T3细胞、MCF7细胞、神经细胞和心肌细胞。进一步地，应用为糖代谢标记探针或者上述任一试剂盒在六碳糖和/或九碳糖的代谢标记中的应用。应用本专利技术的技术方案，提供了一种糖代谢标记探针，该糖代谢标记探针为部分羟基被保护的非天然糖代谢标记探针。本申请的部分羟基被保护的非天然糖代谢标记探针，兼顾了现有探针的优点，既保证了探针可以高效地被细胞所利用，也有效避免了探针代谢过程中与蛋白中半胱氨酸发生的副反应。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1a至图1e显示的是1,3-Ac2GalNAz的核磁检测图谱，其中，图1a是1HNMR谱，图1b是13CNMR谱，图1c是二维核磁谱(COSY)，图1d是二维核磁谱(HSQC)，图1e是二维核磁谱(HMBC)；图1f至图1j显示的是1,3-Pr2GalNAz的核磁检测图谱，其中，图1f是1HNMR谱，图1g是13CNMR谱，图1h是二维核磁谱(COSY)，图1i是二维核磁谱(HSQC)，图1j是二维核磁谱(HMBC)；图2a显示的是1,3-Ac2GalNAz和1,3-Pr2GalNAz两种探针与Hela细胞的蛋白裂解液进行反应的检测结果；图2b显示的是1,3-Ac2GalNAz和1,3-Pr2GalNAz两种探针对293T细胞的蛋白裂解液进行反应的检测结果；图2c显示的是1,3-Ac2GalNAz和1,3-Pr2GalNAz两种探针对CFL1蛋白进行反应的检测结果；图2d显示的是1,3-Ac2GalNAz和1,3-Pr2GalNAz两种探针对GAPDH蛋白进行反应的检测结果；图2e显示的是1,3-Ac2GalNAz和1,3-Pr2GalNAz两种探针对PRDX1蛋白进行反应的检测结果；图3显示的是1,3-Ac2GalNAz和1,3-Pr2GalNAz探针对HeLa细胞的代谢标记效果；图4a示出了1,3-Pr2GalNAz探针对293T细胞的代谢标记效果；图4b示出了1,3-Pr2GalNAz探针对CHO细胞的代谢标记效果；图4c示出了1,3-Pr2GalNAz探针对N2a细胞的代谢标记效果；图4d示出了1,3-Pr2GalNAz探针对HT1080细胞的代谢标记效果；图4e示出了1,3-Pr2GalNAz探针对SH-SY5Y细胞的代谢标记效果；图4f示出了1,3-Pr2GalNAz探针对H1299细胞的代谢标记效果；图4g示出了1,3-Pr2GalNAz探针对A549细胞的代谢标记效果；图4h示出了1,3-Pr2GalNAz探针对3T3细胞的代谢标记效果；图4i示出了1,3-Pr2GalNAz探针对MCF7细胞的代谢标记效果；图5a示出了1,3-Pr2GalNAz在HeLa细胞的代谢标记中的糖基化的质谱检测结果；图5b示出了1,3-Pr2GalNAz在HeLa细胞的代谢标记中标记的不同修饰位点数的质谱检测结果；图5c示出了1,3-Pr2GalNAz在HeLa细胞中的代谢标记中引入半胱氨酸副反应的质谱检测结果；图6a至图6e显示的是1,3-Pr2ManNAz的核磁检测图谱，其中，图6a是1HNMR谱，图6b是13CNMR谱，图6c是二维核磁谱(COSY)，图6d是二维核磁谱(HSQC)，图6e是二维核磁谱(HMBC)；图7显示的是1,3-Pr2ManNAz探针在体外与HeLa细胞的蛋白裂解液进行反应的检测结果；图8显示的是1,3-Pr2ManNAz探针对HeLa细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种糖代谢标记探针，其特征在于，所述糖代谢标记探针为部分羟基被保护的非天然糖代谢标记探针。/n

【技术特征摘要】
1.一种糖代谢标记探针，其特征在于，所述糖代谢标记探针为部分羟基被保护的非天然糖代谢标记探针。


2.根据权利要求1所述的糖代谢标记探针，其特征在于，所述部分羟基被保护的非天然糖代谢标记探针为1-羟基被保护，以及3-羟基、4-羟基及6-位羟基中任意1个或两个羟基被保护的非天然糖代谢标记探针。


3.根据权利要求1所述的糖代谢标记探针，其特征在于，所述非天然糖代谢标记探针为部分羟基被保护的六碳糖的类似物。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的糖代谢标记探针，其特征在于，所述非天然糖代谢标记探针为部分羟基被疏水基团保护的非天然糖代谢标记探针。


5.根据权利要求4所述的糖代谢标记探针，其特征在于，所述疏水基团为乙酰基、丙酰基、丁酰基或戊酰基。


6.根据权利要求1所述的糖代谢标记探针，其特征在于，所述糖代谢标记探针为1,3-Pr...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴，范欣琦，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11