Fig. 1. Una preparación de un paso de TA4C y una bioconjugación de un paso que se dirige a un grupo a-amino N-terminal. La estrella azul representa una molécula diana para la modificación N-terminal. Crédito:Universidad de Osaka
Las proteínas se utilizan ampliamente en medicina, Biología y Química. Mejorar sus propiedades inherentes agregando moléculas funcionales a sus estructuras es un paso común e importante en muchos campos. Por ejemplo, la adición de moléculas fluorescentes permite rastrear y cuantificar las proteínas. Se han descrito muchas estrategias de modificación con diversas ventajas. Los investigadores de la Universidad de Osaka ahora informan de una simple modificación específica del extremo N llevada a cabo en condiciones suaves utilizando nuevos reactivos preparados en un solo paso. Sus hallazgos se publicaron en línea en ChemBioChem .
El extremo N se define como el comienzo de la cadena de proteínas donde el grupo amino del primer bloque de construcción de aminoácidos está disponible para reaccionar. Dirigirse específicamente al extremo N es útil ya que rara vez está involucrado en el plegamiento de proteínas, haciéndolo fácilmente accesible mientras tiene un impacto mínimo en la función de las proteínas. Se sabe que es un sitio único y siempre presente dentro de cada proteína.
Inspirado en trabajos anteriores, Los investigadores examinaron una serie de compuestos cíclicos que contienen nitrógeno y encontraron que 1H-1, 2, Los derivados de 3-triazol-4-carbaldehído (TA4C) se pueden conjugar al extremo N-terminal en un solo paso con conversiones relativamente altas, hasta 92%.
"La simplificación de la modificación de proteínas es un desarrollo valioso para una variedad de campos, "explica el autor correspondiente Akira Onoda." Nuestro enfoque da como resultado un etiquetado específico del sitio altamente eficiente en condiciones suaves, lo cual es importante cuando se trabaja con moléculas biológicas sensibles. Siempre que la molécula a añadir contenga un grupo amino, se puede llevar a cabo una reacción para crear el grupo TA4C en un solo paso, que luego es reactivo hacia el extremo de la proteína N ".
Fig. 2. La modificación de la albúmina de suero usando TA4C procede selectivamente en el grupo a-amino N-terminal y no en los grupos amino de los residuos de Lys. Crédito:Universidad de Osaka
Los reactivos TA4C se preparan en un solo paso a partir de una molécula funcional con un grupo amino mediante una reacción conocida como transposición de Dimroth. Se utilizaron con éxito una variedad de moléculas que contienen aminas, incluyendo polietilenglicol, biotina, y fluoresceína, demostrando la amplia gama de posibles funcionalidades.
Fig. 3. La ARNasa A modificada en el extremo N-terminal usando TA4C retiene la actividad enzimática inherente. Crédito:Universidad de Osaka
"Creemos que nuestro enfoque contribuirá como una opción inmensamente práctica a la caja de herramientas de modificación de proteínas y acelerará el desarrollo en muchas áreas que dependen de la conjugación de proteínas". "explica el autor correspondiente Takashi Hayashi". Además, La combinación de nuestro enfoque con técnicas que se dirigen a otros sitios de proteínas permitirá la introducción de múltiples funciones, proporcionando una gran flexibilidad. Esto resultará beneficioso en una amplia variedad de campos, incluida la bioingeniería, productos farmacéuticos, y diagnósticos ".
