蛋白質交聯劑及在生物學中的應用

來源：作者：人氣：-發表時間：2023-07-18 09:02:00【大中小】

交聯是指將兩個或多個分子通過共價鍵化學結合的過程。交聯劑包含具有反應活性的末端，可在溫和條件下，與位于蛋白或其他生物分子（DNA, RNA,脂質類和糖類）分子上的特定功能基團（如伯胺和巰基）反應。故交聯劑常用于修飾核酸、藥物和固相載體表面, 稱生物偶聯，包括交聯、固定、表面修飾和生物分子標記等等。

1.蛋白交聯劑的主要分類（端位活性基團或性能）：

蛋白質交聯劑一般需要滿足PH敏感性，特定酶敏感性，可裂解，不可裂解等條件，常用的連接鍵如腙鍵，二硫鍵，多肽鍵，葡萄糖鍵，硫醚鍵和馬來酰亞胺鍵等等。故蛋白質交聯劑按照結構和應用主要集中為如下幾類：

為使酶-抗體偶合作用中保持酶生物活性和抗體免疫結合活性，除了交聯方法的改進，各種新結構和新功能的交聯劑開發也十分重要。如短鏈的異型雙功能交聯劑琥珀酰亞胺 3-(2-吡啶基二硫基)-丙酸酯（SPDP)，可通過NHS-酯和吡啶基二硫醇反應性基團與半胱氨酸巰基形成可降解的二硫鍵，胺與巰基的結合，實現了交聯控制，提高了選擇反應性和產物的均一性。

故在具有兩個不同的反應基的蛋白質交聯劑由于使得交聯反應易于控制，也得到了研究者更多地關注。

CAS# 68181-17-9 SPDP 2,5-dioxopyrrolidin-1-yl?3-(pyridin-2-yldisulfaneyl)propanoate	CAS#158913-22-5 LC-SPDP 2,5-dioxopyrrolidin-1-yl?6-(3-(pyridin-2-yldisulfaneyl)propanamido)hexanoate
CAS# 1334177-95-5 SPDP-PEG4-NHS ester

2.蛋白質交聯劑的主要應用領域：

蛋白質間相互作用研究

大多數蛋白質-蛋白質結合是瞬時的，通過交聯方法可穩定連接相互作用復合物中的成分，從而有助于鑒別這些瞬時接觸。蛋白間相互作用的研究能更好解碼生命現象，具有十分重要的生物學意義。快速發展的化學交聯質譜技術（CL-MS）即通過各種交聯劑的優化來檢測蛋白質結構和蛋白質相互作用。

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Photo-crosslinking well coupled with QCLMS^[2]

載體蛋白與半抗原的連接

將病毒包被蛋白的一段多肽序列（半抗原）可以和載體蛋白連接后制成疫苗，激發免疫反應。另外也制備單克隆抗體，并用此單抗返回找到大分子蛋白上的抗原結合位點。操作中，通過調整交聯劑讓較低的半抗原-載體蛋白摩爾比帶來更高的抗體親和力。

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PCSK9 Multicopy Displayed Nanovaccine^[3]

蛋白質或其他分子的固相化

將蛋白質通與各種性質不同的交聯劑共價結合在磁珠，96孔板，玻璃等等固體基質上，適應不同的目標物分析或需要吸附的物質或用于存儲等等，同時減少了洗脫過程中的損失。

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The preparation of SC-coupled magnetic beads^[4]

抗體的標記、標記轉移

將抗體與酶，熒光基團或者生物素連接用于定量測量或者定位觀察。含生物素交聯劑物質和標記的鏈霉親和素廣泛被應用于流式細胞術、 ELISA、免疫組織化學染色、 western印跡等生物分析和生物測定。

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Diagrammatic drawing OF Flow cytometry from Bioon

	CAS# 58-85-5 Vitamin H	CAS#66640-86-6 Biotin Hydrazied	CAS# 109276-34-8 Biotin-LC-Hydrazide
CAS# 129179-83-5 N-[6-(Biotinamido)hexyl]-3'-(2-pyridyldithio)propionamide		CAS# 35013-72-0 N-(D-Biotinyloxy)succinimide	CAS# 120550-35-8 Biotin-PFP

靶向藥物研究

將能識別腫瘤表面抗原的抗體與藥物通過交聯劑的共價連接，實現靶向治療，從而減少傳統化療方法對健康細胞的殺傷。藥物-linker-載體結合物，很好的改善和控制藥物在體內的轉運和代謝，實現緩釋給藥和定向給藥，提高生物利用度和治療指數，滿足了載體藥物需要在體內定量，定位釋放的要求。

近年來通過特異性的交聯劑的選擇和巧妙運用研究交聯劑與蛋白質相互作用，用于主要研究癌癥治療的ADC, PROTAC等新治療手段取得了日新月異的成果。

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Mechanism of Proteolysis Targeting Chimeras (PROTACs)^{[5, 6]}

3. 靶向藥物選取蛋白質交聯劑需要滿足兩個條件：

（1）保持藥物在血液循環中的穩定性；

（2）到達腫瘤組織后在靶細胞中須使藥物有效釋放。

CAS# 165454-06-8 3-Oxo-1-phenyl-2,7,10-trioxa-4-azadodecan-12-oic acid	CAS# 1393330-40-9 Propargyl-PEG5-NHS Ester>
CAS# 560088-89-3 Fmoc-AEEA-AEEA	CAS# 1395786-30-7 DBCO-Maleimide

【參考文獻】

Laurent, D.; Bernhard, S. Bioconjugate Chem. 2010, 21, 5–13
G.M. Dubowchik;R. A.Frestone. Bioconjugate Chem. 2002,13,855.
Y.Yoneda, S.C.J.Steinige. Bioorg Med Chen.Lett 2008,18,1632.
M. Dorywalika, P Strop et al, Bioconjiagote Chem.2015,26,650.
Komander D, Rape M. The ubiquitin code. Annu Rev Biochem. 2012;81:203–29.
Yau R, Rape M. The increasing complexity of the ubiquitin code. Nat Cell Biol. 2016;18(6):579–86.

4. 蛋白質交聯劑系列產品

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目標基團1	目標基團2	Linkers
氨基	羧基	Carboxyl Group-(Spacer)-Amino Group	56-40-6	AAU0115A，氨基乙酸，100G 1KG 5KG
			107-95-9	AAU0116A, 3-氨基丙酸,100G 1KG 5KG
			56-12-2	AAU0117A, 4-氨基丁酸, 100G 1KG 5KG
			660-88-8	AAU0118A, 5-氨基纈草酸, 100G 1KG 5KG
			60-32-2	AAU0119A, 6-氨基己酸, 100G 1KG 5KG
			929-17-9	AAU0120A, 7-氨基葡萄花酸, 100G 1KG 5KG
			693-57-2	AAU0121A, 12-氨基十二烷酸, 100G 1KG 5KG
		NHS Ester-Boc Amino	51513-80-5	AAU0009A, 6-[(叔丁氧羰基)氨基]己酸 N-琥珀酰亞胺酯, 5G 25G 100G
	巰基	NHS Ester-Maleimide	55750-62-4	AAU0122A, N-(3-馬來酰亞胺丙酰氧基)琥珀酰亞胺, 25G 100G
			80307-12-6	AAU0123A, 4-馬來酰亞胺基丁酸N-琥珀酰亞胺酯, 25G 100G
			55750-63-5	AAU0124A, 6-馬來酰亞胺基己酸 N-琥珀酰亞胺酯, 25G 100G
			87981-04-2	AAU0038A, 11-馬來酰亞胺十一烷酸 N-琥珀酰亞胺酯, 25G 100G
			64987-85-5	AAU0125A, 4-(N-馬來酰亞胺甲基)環己烷羧酸-N-琥珀酰亞胺酯, 25G 100G
			92921-24-9	AAU0126A, (N-馬來酰亞胺基甲基)環己烷-1-甲酸3-硫代-N-琥珀酰亞胺鈉鹽, 25G 100G
			58626-38-3	AAU0127A, 3-馬來酰亞胺基苯甲酸-N-琥珀酰亞胺酯, 1G 5G
			79886-55-8	AAU0060A, 4-(4-馬來酰亞胺基苯基)丁酸-N-琥珀酰亞胺酯, 1G 5G
			125559-00-4	AAU0177A, 6-[[4-(N-馬來酰亞胺甲基)環己基]甲酰氨基]己酸 N-琥珀酰亞胺酯, 500MG 1G
		Carboxyl -Maleimide	7423-55-4	AAU0130A, 3-馬來酰亞胺基丙酸, 100G 1KG 5KG
			57078-98-5	AAU0019A, 4-馬來酰亞胺丁酸, 100G 1KG 5KG
			55750-53-3	AAU0131A, 6-馬來酰亞胺己酸, 100G 1KG 5KG
			25021-08-3	AAU0023A, 2-馬來酰亞胺基乙酸, 100G 1KG 5KG
			68181-17-9	AAU0113A, 3-(2-吡啶二硫代)丙酸 N-羥基琥珀酰亞胺酯,5G 25G
		Carboxyl -Disulfide	1077-28-7	AAU0001A, DL-α-硫辛酸, 100G 1KG 5KG
	疊氮基	Carboxyl -Alkyne/Cyclooctyne	471-25-0	AAU0136A, 2-丙炔酸, 100G 1KG 5KG
			53293-00-8	AAU0065A, 5-己炔酸, 100G 1KG 5KG
			2777-65-3	AAU0044A, 10-十一碳炔酸, 100G 1KG 5KG
			6089-09-4	AAU0031A, 4-戊炔酸, 100G 1KG 5KG
	炔烴/環辛炔	Carboxyl--Azide	79583-98-5	AAU0003A, 5-疊氮基纈草酸, 100G 1KG 5KG
	其它	NHS Ester--Acrylic	38862-24-7	AAU0034A, N-丙烯酰氧琥珀酰亞胺, 100G 1KG 5KG
		NHS Ester--Acrylic	38862-25-8	AAU0033A, 甲基丙烯酸 N-琥珀酰亞胺酯, 25G 100G
		NHS Ester-Other	42014-51-7	AAU0138A, 溴乙酸-N-琥珀酰亞胺酯, 1G 5G 25G
			39028-27-8	AAU0091A, 碘醋酸 N-琥珀酰亞胺酯, 1G 5G
			60444-78-2	AAU0039A, 4-甲酰苯甲酸 N-琥珀酰亞胺酯,25G 100G
羧基	巰基	Amino -Maleimide	134272-64-3	AAU0097A, N-(2-氨乙基)馬來酰亞胺鹽酸鹽, 5G 25G
	巰基	Amino-Thiol	60-23-1	AAU0068A, 2-巰基乙胺, 100G 1KG 5KG
	疊氮基	Amino -Alkyne/Cyclooctyne	1255942-06-3	AAU0139A, 氮雜二苯并環辛炔胺, 5G 25G
	疊氮基	Amino -Alkyne/Cyclooctyne	2450-71-7	AAU0056A, 炔丙胺,100G 1KG 5KG
	炔烴/環辛炔	Amino -(Spacer)-Azide	88192-19-2	AAU0071A, 3-疊氮基丙胺, 5G 25G
醛基	巰基	Hydrazide -Maleimide	151038-94-7	AAU0142A, 6-馬來酰亞胺己酰肼三氟乙酸鹽, 5G 25G
	疊氮基	Maleimide Group-Alkyne/Cyclooctyne	1395786-30-7	AAU0013A, 二苯并環辛炔-馬來酰亞胺, 1G 5G
	疊氮基	Maleimide Group-Alkyne/Cyclooctyne	209395-32-4	AAU0028A, N-炔丙基馬來酰亞胺, 5G 25G
疊氮基	其它	Alkyne-Hydroxy	927-74-2	AAU0144A, (2-羥乙基)乙炔, 100G 1KG 5KG
			928-90-5	AAU0145A, 5-己炔-1-醇, 100G 1KG 5KG
			63478-76-2	AAU0146A, 6-庚炔-1-醇,100G 1KG 5KG
			5390-04-5	AAU0147A, 4-戊炔-1-醇, 100G 1KG 5KG
			871-91-0	AAU0148A, 7-辛炔-1-醇, 100G 1KG 5KG
			17643-36-6	AAU0149A, 10-羥基-1-癸炔, 100G 1KG 5KG
			2774-84-7	AAU0150A, 10-十一炔-1-醇, 100G 1KG 5KG
		Cyclooctyne-Hydroxy	1263166-90-0	AAU0151A,(1R,8S,9s)-雙環[6.1.0]壬-4-炔-9-基甲醇,1G 5G

蛋白質交聯劑相關產品，Seebio支持以下四種規格：單次使用2mg包裝；其他mg；g，kg級別大包裝

5. 其他重點產品推薦

無銅點擊化交聯

AAU0103A; 1G 5G
CAS# 1263166-93-3
CN-POE3-NH2

AAU0105A; 1G 5G
CAS# 1426827-79-3
BCN-CO-NHS

光交聯

AAU0095A; 5G 25G CAS# 92367-11-8 4-[3-(Trifluoromethyl)-3H-diazirin-3-yl]benzyl Bromide	AAU0062A; 5G 25G CAS# 87736-88-7 4-[3-(Trifluoromethyl)-3H-diazirin-3-yl]benzyl Alcohol	AAU0041A; 5G 25G CAS# 1258874-29-1 4-[3-(Trifluoromethyl)-3H-diazirin-3-yl]benzylamine Hydrochloride	AAU0040A; 5G 25G CAS# 85559-46-2 4-[3-(Trifluoromethyl)-3H-diazirin-3-yl]benzoic Acid
AAU0109A; 1G 5G; CAS# 1253202-38-8 NHS-SS-Diazirine (SDAD)	AAU0108A; 1G 5G CAS# 1239017-80-1 NHS-Diazirine (SDA)

關聯試劑

AAU0152A; 100g 1KG 5KG CAS# 156-57-0 Cysteamine Hydrochloride	AAU0153A; 100g 1KG 5KG CAS# 3483-12-3 Cleland's Reagent	AAU0166A, 100g 1KG 5KG CAS# 3945-69-5 DMTMM	AAU0155A; 100g 1KG 5KG CAS# 56-17-7 Cystamine Dihydrochloride
AAU0156A; 100g 1KG 5KG CAS# 51805-45-9 Tris(2-carboxyethyl)phosphine Hydrochloride	AAU0133A; 100g 1KG 5KG CAS# 76931-93-6 N-Succinimidyl S-Acetylthioglycolate	AAU0092A; 100g 1KG 5KG CAS# 84271-78-3 N-Succinimidyl 3-(Acetylthio)propionate	AAU0157A; 100g 1KG 5KG CAS# 1195-16-0 3-Acetamidotetrahydro-2-thiophenone
AAU0158A; 100g 1KG 5KG CAS# 69-78-3 5,5'-Dithiobis(2-nitrobenzoic Acid)	AAU0159A; 100g 1KG 5KG CAS# 64987-82-2 4-(N-Maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylic Acid	AAU0160A; 100g 1KG 5KG CAS# 69907-67-1 trans-4-(N-Maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylic Acid	AAU0161A; 100g 1KG 5KG CAS# 108-30-5 Succinic Anhydride
AAU0173A; 100g 1KG 5KG CAS# 6066-82-6 N-Hydroxysuccinimide	AAU0174A; 100g 1KG 5KG CAS# 106627-54-7 N-Hydroxysulfosuccinimide Sodium Salt	AAU0175A; 100g 1KG 5KG CAS# 5672-89-9 N-Succinimidyl Trifluoroacetate	AAU0176A; 100g 1KG 5KG CAS# 25895-60-7 Sodium Cyanoborohydride
AAU0162A 100g 1KG 5KG CAS# 530-62-1 1,1'-Carbonyldiimidazole	AAU0163A; 100g 1KG 5KG CAS# 2491-17-0 CMC	AAU0164A 100g 1KG 5KG CAS#25952-53-8 EDCI·HCl	AAU0165A 100g 1KG 5KG CAS# 1892-57-5 EDC