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单分散PEG的生物显色的应用一种采用非催化方法合成的叠氮基荧光探针

发布时间:2018-07-08浏览次数:632

生物学家们一直期望寻找到一种具有生物专一性,而且是非外来型的标记生物分子,用其来为研究生物体内部运作机制。绿色荧光蛋白(GFP)及其衍生物作为一种基因编码标记物,在活体细胞、组织、乃至整个有机体的荧光染色方面具有跨时代的意义。然而GFP并不适用于标记代谢物以及编译修饰后生物分子,例如磷脂,核酸以及其他一些复杂的碳氢化合物。

生物正交化学家Bertozzi和他的同事一直以来致力于研究一种具有广谱性的生物分子标记方法。该团队致力于通过研发一种无生命特征的基团链接,通过该基团链接连接上各式各样生物探针,组合而成的reporter便具有更加广谱的生物标记性,同时适用于标记代谢产物及编译后的生物分子。

有机叠氮化合物由于其分子体积小,于生物体中不出现排异性,因此是一类很好的reporter链接基团。这类化合物可以通过Staudinger反应制备,以铜(I)催化加成反应。

4-dibenzocyclooctynol(DIBO)发色基团很容易与有机叠氮类化合物反应,生成链端。因此该类化合物可以被广泛的应用于标记各类生物分子,例如标记活体细胞中细胞表层的多糖等。DIBO在短波长有较强的UV吸收,DIBO在λabs=420nm,λem=574nmRel. Brightness=1处有吸收,当与叠氮化合物反应后,λabs=363nm,λem=491nm Rel.Brightness大于1300,材料性质好,这也就为实时监控生物体过长提供了机会。探针连接reporter后的化合物,还表现出了减少探针的使用量,降低了背景标记物,提供了实时监控的可能等优点。

美国的FredericFriscourt在JACS上发表的一篇文正设计了该种新型的探针,其中reporter用到了单分散的乙二醇(A FluorogenicProbe for the Catalyst-Free Detection of Azide-TaggedMolecules)。单分散聚乙二醇在具有分子量确定,结构确定,生物体相容性等优点,因此是一种很好的reporter链接剂。该文章作者先采用了OH-PEG3-OH合成了TsO-PEG3-OTs,然后接着重氮化合成了N3-PEG3-N3,还原一边NH2-PEG3-N3,随后合成碘乙酰基氨基PEG3叠氮。生成的碘乙酰基氨基PEG3叠氮随后修饰牛血清蛋白,修饰后的牛血清蛋白带有一个叠氮基团,该叠氮基团与DIBO反应,该蛋白便被染色。

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