一种磷酸富集型化学交联剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种磷酸富集型化学交联剂及其制备方法和应用，属于有机合成技术领域。本交联剂具有以下功能特点：1)具有磷酸富集单元，实现交联肽高通量、高灵敏度鉴定；2)具有琥珀酰亚胺酯结构单元，反应条件温和高效；3)具有光反应活性基团，实现蛋白质的动态结构及相互作用信息的快速捕获；4)分子中含有磷酸基及磺酸钠单元，一方面提高了交联剂的亲水性，另一方面抑制交联剂的透膜性；5)分子骨架结构引入聚乙二醇(PEG)链，改善交联剂的亲水性。本发明专利技术交联剂应用于细胞质膜蛋白质组学领域，为实现细胞质膜蛋白质复合体的规模化分析、细胞质膜蛋白质的三维空间结构解析、细胞质膜蛋白质相互作用解析提供重要的技术支撑。相互作用解析提供重要的技术支撑。相互作用解析提供重要的技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸富集型化学交联剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种磷酸富集型化学交联剂及其制备方法和应用。本专利技术交联剂是一种三功能的化学交联剂，具有磷酸富集基团、琥珀酰亚胺酯磺酸钠基团、光反应活性基团。其中，光反应活性基团包括双吖丙啶、三氟甲基双吖丙啶、二苯甲酮、苯基叠氮的一种或两种以上。另外，分子骨架中引入PEG链，进一步增加分子的亲水特性及柔性；生理条件交联剂带有负电荷，使交联剂靶向细胞质膜，实现实现细胞质膜蛋白质复合体的规模化分析、细胞质膜蛋白质的三维空间结构解析、细胞质膜蛋白质相互作用解析。该专利技术属于有机合成


技术介绍

[0002]蛋白质是生物体内各项生命活动的主要承担者。细胞中蛋白质时时刻刻发生相互作用，形成更高维度动态的蛋白质复合物，并以精准有序的方式调节生命过程；同时其自身构象也在发生精细的变化。因此，研究蛋白质间相互作用、蛋白质复合物的三维空间构象对于了解蛋白质功能、解释和预测各种生命现象起着至关重要的作用(Chemical reviews,2021,DOI:10.1021/acs.chemrev.1c本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸富集型化学交联剂，其化学结构式为：其中，R为光反应活性基团，包括双吖丙啶、三氟甲基双吖丙啶、二苯甲酮、苯基叠氮中的一种或两种以上。2.一种权利要求1所述的交联剂的制备方法，其特征在于，具体过程如下：步骤一，4
‑
(2
‑
羧基乙基)庚二酸(以下简称癸三酸，化合物1)为起始原料，1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(以下简称EDCI)为缩合剂，N
‑
羟基琥珀酰亚胺(以下简称NHS)为羟基供体，二甲基亚砜(以下简称DMSO)为反应溶剂，发生酯化反应，制备癸三琥珀酰亚胺酯1；反应完成，不经分离纯化，直接进行酰胺化反应，加入氨基
‑
PEG3
‑
羧酸以及有机碱三乙胺(以下简称TEA)，制备三PEG3
‑
三羧酸(化合物2)；步骤二，化合物2为反应原料，EDCI为缩合剂，磺酸钠NHS为羟基供体，DMSO为反应溶剂，发生酯化反应，制备三PEG3
‑
三琥珀酰亚胺酯磺酸钠盐(化合物3)；步骤三，化合物3及含光反应活性基团的胺为原料，摩尔比控制在1：(1.0
‑
1.2)，TEA为有机碱，DMSO为反应溶液，发生酰胺化反应，制备含光反应活性基团的三PEG3
‑
二琥珀酰亚胺酯磺酸钠盐(化合物4)；其中光反应活性基团包括双吖丙啶、三氟甲基双吖丙啶、二苯甲酮、苯基叠氮的一种或两种以上；步骤四，化合物4及氨丙基磷酸为原料，摩尔比控制在1：(1.0
‑
1.2)，TEA为有机碱，DMSO为反应溶液，发生酰胺化反应，制备含光反应活性基团的三PEG3
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磷酸基
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琥珀酰亚胺酯磺酸钠盐(化合物5,目标交联剂)；其中光反应活性基团包括双吖丙啶、三氟甲基双吖丙啶、二苯甲酮、苯基叠氮的一种或两种以上；
3.根据权利要求2所述的交联剂的制备方法，其特征在于：步骤一中将反应物癸三酸(化合物1)、EDCI、NHS溶于DMSO中，癸三酸、EDCI与NHS摩尔比控制在1：(3.5
‑
4.5)：(3.5
‑
4.5)，反应温度控制在25
‑
30℃，反应时间控制在24
‑
36h；反应完毕，反应液直接加入相对于癸三酸3.5
‑
4.5当量的氨基
‑
PEG3
‑
羧基，加入相对于癸三酸10
‑
15当量的TEA，继续反应5
‑
30min，反应温度控制在25
‑
30℃；反应完毕，反应液经过柱层析分析纯化，分离填料为200
‑
400目硅胶，流动相为甲醇氯仿混合液，甲醇氯仿体积比控制在1：(2.0
‑
4.0)，除去有机相，得到无色油状液体三PEG3
‑
三羧酸(化合物2)。4.根据权利要求2所述的交联剂的制备方法，其特征在于：步骤二中将化合物2、EDCI、磺酸钠NHS溶于DMSO中，化合物2、EDCI与磺酸钠NHS摩尔比控制在1：(3.5
‑
4.5)：(3.5
‑
4.5)，反应温度控制在25
‑
30℃，反应时间控制在24
‑
36h；反应完毕，反应液缓慢滴加至相对于反应液5

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽华，高航，赵群，杨开广，张玉奎，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：