System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法技术_技高网

采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法技术

技术编号:40236205 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-02 22:36
本发明专利技术涉及化学合成技术领域,提供了一种采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,将化学合成或生物重组表达的含有半胱氨酸的多肽序列与乙酰氨基甲醇混合,在酸性胍盐溶液中反应得到乙酰氨基保护的多肽溶液,再经过制备、冻干等步骤就可以获得纯品乙酰氨基甲基保护的多肽。本方法可以直接在溶液中对多肽半胱氨酸进行选择性修饰,操作简单,反应选择性高、反应条件温和和底物应用广泛,不仅对化学合成的多肽具有选择性修饰功能,而且对生物表达的多肽以及蛋白质也有同样的修饰效果。同时这种修饰方法又可以与天然化学连接方法合用,采用一锅法的方式选择性脱硫和脱除保护基而获得选择性保留半胱氨酸的多肽或者蛋白质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成,涉及蛋白质多肽的修饰,具体涉及一种采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法


技术介绍

1、蛋白质多肽的天然化学连接需要n端半胱氨酸和c端硫酯前体。在20种天然氨基酸中,半胱氨酸的自然界丰度较低,直接导致片段连接过程没有可用的半胱氨酸(cys)作为连接位点,从而使蛋白质的化学合成受到限制。为了在其他氨基酸处实现肽连接,科研工作者开发了很多方法来介导多肽连接。其中一种方法就是使用半胱氨酸原位替代序列中丙氨酸进行天然化学连接,将连接产物进行脱硫,从而得到天然蛋白质。但当蛋白质序列含有多个半胱氨酸且都不在连接位点时,使用这种策略将会脱除全部巯基,无法达到合成目的。因此需要开发一种保护基保护连接位点除外的半胱氨酸,实现一锅法天然化学连接,之后对连接产物进行选择性脱硫和脱除保护基处理。

2、为了解决上述技术问题,现有技术中进行了诸多有益探索:2020年,brik课题组提出了琥珀酰亚胺与重组蛋白trx-1 n端半胱氨酸化学选择性偶联,偶联产物与化学合成的带修饰(磷酸化、糖基化、乙酰化)的硫酯片段进行天然化学连接,之后再选择性脱硫和脱保护基实现天然蛋白质的合成;2021年,王平课题组使用乙醛酸对重组蛋白n端半胱氨酸进行暂时掩蔽,形成l-噻唑烷酸(thz)类似物,用喹啉修饰其他半胱氨酸残基,随后在甲氧胺盐酸盐作用下解除乙醛酸的掩蔽,暴露出n端半胱氨酸实现2个片段连接,连接产物进行化学选择性脱硫和喹啉脱保护处理化学半合成cst4蛋白质。使用这种方法可以实现蛋白质中半胱氨酸残基的选择性去留,为天然蛋白质的合成提供了一种思路,尤其在蛋白质的化学半合成中,这种方法则显得尤为重要。但这两种方法操作比较繁琐,反应物需要纯化,无法一锅法合成蛋白质,增加了蛋白质合成的困难。

3、乙酰氨基甲基(acm)是一种半胱氨酸的保护基,常应用于蛋白质(多肽)的化学合成。1968年,veber等人首次报导了乙酰氨基甲基,他们发现,乙酰氨基甲基在常温酸性条件(tfa,hcl)以及0℃无水hf都是稳定的。acm与常用的肽合成保护基相比表现出良好的稳定性,可以在相对温和的条件(如醋酸汞、氯化钯、硫酸铜)下去除,并没有显示出外消旋问题;2012年,kent课题组使用acm保护的半胱氨酸合成了hiv蛋白,并使用了醋酸/醋酸汞完成acm脱保护;2019年,brik课题组用acm保护的半胱氨酸通过固相多肽合成实现了氧硫还蛋白的合成,并在dtt/氯化钯作用下去除acm保护基团;2020年,otaka课题组用acm保护的半胱氨酸合成了带有两个二硫键的蛋白质,并使用硫酸铜脱除了acm保护基。但这些蛋白质的合成,均通过固相多肽合成的方法在固体支撑物上合成,无法实现游离多肽上半胱氨酸的选择性保护。


技术实现思路

1、本专利技术基于上述研究进行,目的在于提供一种适用于在游离多肽上进行半胱氨酸选择性保护的方法,具体提供了一种采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法。

2、为了实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案如下:将化学合成或生物重组表达的含有半胱氨酸的多肽序列和乙酰氨基甲基修饰剂分别溶解在各自的溶剂中形成相应的溶液,然后将两种溶液混合并加入一定量的酸反应调节剂,在酸性胍盐溶液中反应得到乙酰氨基保护的多肽溶液,再经过制备、冻干等步骤就可以获得纯品乙酰氨基甲基保护的多肽。

3、具体的,本专利技术提供的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,包括如下步骤:

4、a、反应原料配制

5、将待修饰多肽和乙酰氨基甲基修饰剂分别溶解在各自的溶剂中,得到一定浓度的多肽溶液和乙酰氨基甲基溶液;

6、b、合成

7、将多肽溶液和乙酰氨基甲基溶液混合,并加入一定量的酸反应调节剂,在室温条件下进行反应,反应完全后即得到乙酰氨基甲基修饰的多肽粗品;

8、c、纯化

9、步骤b中得到的粗品依次经冻干、纯化、冻干得到乙酰氨基甲基修饰的多产品。

10、上述各步骤的优选条件如下:

11、步骤a中,溶解多肽的溶剂选自盐酸胍溶液、尿素溶液、乙腈/水溶液、pbs缓冲液中的任意一种;优选盐酸胍溶液,该盐酸胍溶液由tfa和盐酸胍以体积比1:1混合而成。

12、乙酰氨基甲基修饰剂选择乙酰氨基甲醇、乙酰氨基乙醇、氯乙酰甲胺、乙酰氨基甲基乙酸酯中的任意一种;

13、溶解乙酰氨基甲基修饰剂的溶剂选自水、乙腈、甲醇、dmf中的任意一种。

14、步骤b中,酸反应调节剂选自三氟乙酸、二氟乙酸、乙酸、甲酸、盐酸、三氯乙酸中的任意一种;优选的,上述溶剂浓度至少为50%,优先选用无水形式;

15、多肽和乙酰氨基甲基修饰剂之间的摩尔浓度比为1:30,多肽和酸反应调节剂之间的摩尔浓度比为1:1及以上,一般酸反应调节剂体积大于等于多肽溶液。

16、合成条件为25℃,反应时间为45~60min;合成条件为37℃时,反应时间为30min。

17、步骤c中,冻干条件如下:液氮冻成固体,然后悬挂于冻干机中冻干,得到固体粉末;

18、纯化方法采用半制备高效液相色谱,条件如下:流动相:a:0.1%tfa/h2o,b:0.1%tfa/乙腈;色谱柱:waters c18,流速:15ml/min,检测波长:214nm。

19、本专利技术的有益保障及效果如下:

20、本专利技术提供的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法中,乙酰氨基甲基修饰剂直接在溶液中对蛋白质(多肽)中的半胱氨酸进行选择性修饰,为半胱氨酸的选择性修饰提供了一种简洁可行,应用前景更加广泛的途径。

21、具体的,该方法首先通过乙酰氨基甲基修饰剂、酸反应调节剂一步保护多肽上半胱氨酸,制得乙酰氨基甲基保护的多肽。该方法具有反应选择性高,操作简单,反应条件温和和底物应用广泛等优点,不仅对化学合成的多肽具有选择性修饰功能,而且对生物表达的蛋白质也有同样的修饰效果,同时保护基又可以在温和条件下高效去除,实现选择性保留半胱氨酸残基的功能。与传统方法相比,本专利技术合成方法具有反应时间短,反应选择性高,操作简单,以及底物应用广等优点。

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【技术保护点】

1.一种采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的采用乙酰氨基甲基修饰蛋白质多肽中半胱氨酸的方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的采用乙酰氨基甲基修饰...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙浩谢青松吴康生王狮
申请(专利权)人:南京农业大学
类型:发明
国别省市:

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