用于修饰蛋白质和/或肽的分子制造技术

本发明专利技术的一个目的是提供一种技术，该技术允许其他分子/物质以简单和有效的方式更选择性地连接到N端，甚至在天然蛋白质等中。该目的是通过使由式(1)表示的化合物或其盐或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物与蛋白质和/或肽反应来实现。反应来实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于修饰蛋白质和/或肽的分子


[0001]本专利技术涉及用于修饰蛋白质和/或肽等的分子。

技术介绍

[0002]将蛋白质和/或肽(以下简称“蛋白质等”)与其他分子/物质连接的技术在制备抗体
‑
药物偶联物、荧光探针标记的蛋白质试剂、蛋白质固定无机材料等中很重要。例如，用叠氮基修饰蛋白质等是一种能够通过炔
‑
叠氮环加成反应(CuAAC)引入各种功能分子的技术。由于生物正交性，该技术已广泛应用于生物成像等领域。
[0003]引文列表
[0004]非专利文献
[0005]非专利文献1：Metal
‑
free and pH
‑
controlled introduction of azides in proteins,Sanne Schoffelen,Mark B.van Eldijk,Bart Rooijakkers,Reinout Raijmakers,Albert J.R.Heck and Jan C.M.van Hest,Chemical Science,2011,2,701.
[0006]非专利文献2：Selective N
‑
terminal acylation of peptides andproteins with aGly
‑
His tag sequence,M.C.Martos
‑
Maldonado,C.T.Hjuler,K.K.Sorensen,M.B.Thygesen,J.E.Rasmussen,K.Villadsen,S.R.Midtgaard,S.Kol,S.Schoffelen,K.J.Jensen,Nature Communications,2018,9,3307.
[0007]非专利文献3：Modification of N
‑
Terminalα
‑
Amino Groups of Peptides and Proteins Using Ketenes,A.O.
‑
Y.Chan,C.
‑
M.Ho,H.
‑
C.Chong,Y.
‑
C.Leung,J.
‑
S.Huang,M.
‑
K.Wong,C.
‑
M.Che,Journal of the American Chemical Society,2012,134,2589.

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本专利技术人在研究将其他分子/物质与蛋白质等连接时的引入位置时，着眼于以下三点。第一点是所有单体蛋白质都只有一个N端位置，这是一个通用的修饰基点。第二点是N端很少参与蛋白质活性位点(分子结合位点和催化反应中心)或蛋白质功能位点，与修饰相关的结构变化的影响被认为很小。第三点是，由于pK
a
的差异，N端被认为不太可能与其他氨基酸残基(例如赖氨酸、半胱氨酸和谷氨酰胺)竞争反应；而在C端，这种基于pK
a
的反应选择性被认为是难以实现的。因此，专利技术人集中于蛋白质等的N端作为连接其他分子/物质的位置。
[0010]将其他分子/物质连接到蛋白质等的N端的各种方法已经被报道过了(非专利文献1至非专利文献3)。然而，这些方法在简单性或N端修饰选择性方面被认为是不够的。例如，虽然识别特定氨基酸序列的化学键合方法或脂质修饰酶方法可以将其他分子/物质特异性引入N端，但它们需要其中插入特定氨基酸序列或特定氨基酸残基的蛋白质等。这样的蛋白质等的制备是费力的，并且这些方法不能应用于天然蛋白质等。使用活化酯或乙烯酮的酰胺键形成反应操作简单，可应用于天然蛋白质等；然而，它不能将其他分子/物质特异性地
引入到N端，因为会发生与赖氨酸残基等的副反应。
[0011]因此，本专利技术的一个目的是提供一种技术，该技术允许其他分子/物质以简单有效的方式更有选择性地连接到所有蛋白质和/或肽的N端。
[0012]问题解决方案
[0013]本专利技术人为解决上述问题进行了广泛的研究。他们发现可以通过使式(1)表示的化合物或其盐，或者该化合物或其盐的水合物或溶剂合物与蛋白质和/或肽反应来解决这些问题。本专利技术人基于该发现进行了进一步的研究，从而完成了本专利技术。
[0014]具体地，本专利技术包括以下实施方案。
[0015]第1项.由式(1)表示的化合物或其盐，或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物，
[0016][0017]其中R1和R2之一表示
‑
N(
‑
R4)
‑
(其中R4表示有机基团或衍生自无机材料的基团)，另一个表示＝N
‑
；且R3表示氢原子、有机基团或衍生自无机材料的基团。
[0018]第2项.根据第1项所述的化合物或其盐，或者所述化合物或其盐的水合物或溶剂合物，其中所述化合物由式(1Aa)表示：
[0019][0020]其中R4如上所定义。
[0021]第3项.根据第1项或第2项所述的化合物或其盐，或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物，其中所述有机基团为衍生自有机分子或有机分子复合物的基团，并且所述有机分子或有机分子复合物是功能性物质。
[0022]第4项.根据第3项所述的化合物或其盐，或所述化合物或其盐的水合物或溶剂合物，其中所述功能性物质为药物化合物、发光分子、高分子化合物、配体、配体结合的分子、抗原性蛋白质、抗体、蛋白质、核酸、糖类、脂质、细胞、病毒、标签、碳电极、碳纳米材料、连接体、间隔分子，或其复合物或连接分子。
[0023]第5项.根据第1至4项中任一项所述的化合物或其盐，或所述化合物或其盐的水合物或溶剂合物，其中所述无机材料为电极材料、金属微粒、金属氧化物微粒、半导体粒子或磁性粒子。
[0024]第6项.一种试剂，其包含第1至5项中任一项所述的化合物或其盐，或所述化合物或其盐的水合物或溶剂合物。
[0025]第7项.根据第6项所述的试剂，其是用于蛋白质和/或肽修饰的试剂。
[0026]第8项.一种制备根据第1至5项中任一项所述的化合物或其盐、或所述化合物或其盐的水合物或溶剂合物的方法，该方法包括：
[0027]使式(2)表示的化合物或其盐与式(3)表示的化合物、式(4)表示的化合物或式(9)表示的化合物反应，
[0028]R4‑
R5(2)，
[0029]其中R4表示有机基团或衍生自无机材料的基团，且R5表示
‑
N3、
‑
X(其中X表示卤素原子)，
‑
B(OH)2，
‑
B(OR
51
)2(其中每个R
51
相同或不同并表示一个烃基，条件是两个R
51
与相邻的氧原子一起可以形成一个环)，或
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.由式(1)表示的化合物或其盐，或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物，其中R1和R2之一表示
‑
N(
‑
R4)
‑
(其中R4表示有机基团或衍生自无机材料的基团)，另一个表示＝N
‑
；且R3表示氢原子、有机基团或衍生自无机材料的基团。2.根据权利要求1所述的化合物或其盐，或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物，其中所述化合物由式(1Aa)表示：其中R4如上所定义。3.根据权利要求1或2所述的化合物或其盐，或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物，其中所述有机基团为衍生自有机分子或有机分子复合物的基团，且所述有机分子或有机分子复合物是功能性物质。4.根据权利要求3所述的化合物或其盐，或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物，其中所述功能性物质为药物化合物、发光分子、高分子化合物、配体、配体结合的分子、抗原性蛋白质、抗体、蛋白质、核酸、糖类、脂质、细胞、病毒、标签、碳电极、碳纳米材料、连接体、间隔分子，或其复合物或连接分子。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的化合物或其盐，或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物，其中所述无机材料为电极材料、金属微粒、金属氧化物微粒、半导体粒子或磁性粒子。6.一种试剂，其包含根据权利要求1
‑
5中任一项所述的化合物或其盐，或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物。7.根据权利要求6所述的试剂，其是用于蛋白质和/或肽修饰的试剂。8.一种制备根据权利要求1
‑
5中任一项所述的化合物或其盐，或该化合物或其盐的水合物或溶剂合物的方法，该方法包括以下步骤：使式(2)表示的化合物或其盐与式(3)表示的化合物、式(4)表示的化合物或式(9)表示的化合物反应，R4‑
R5(2)，其中R4表示有机基团或衍生自无机材料的基团，且R5表示
‑
N3、
‑
X(其中X表示卤素原子)，
‑
B(OH)2，
‑
B(OR
51
)2(其中每个R
51
相同或不同并表示一个烃基，条件是两个R
51
与相邻的氧原子一起可以形成一个环)，或
‑
N
2+
，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林高史，小野田晃，井上望，
申请(专利权)人：国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：