[发明专利]一种基于乙烯基锍盐的生物大分子修饰方法

说明书

本发明提出一种基于乙烯基锍盐的生物大分子修饰方法，具体为：用固相合成法将多肽接在树脂上，生成乙烯基锍盐多肽树脂后，从树脂上剪切下来；与生物大分子反应，反应温度为25℃‑37℃，pH值为7‑9，反应溶剂为水、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇、甘油、二甲基亚砜、N,N‑二甲基甲酰胺、或PBS溶液中的任意一种或两种，反应2‑6小时；其中，多肽含有甲硫氨酸基团，生物大分子带有巯基。本发明产率高，使用的反应底物容易获得，并且毒性较小，可以在弱碱性环境中反应，适合实验室和工业化多肽、蛋白质和核酸药物的化学修饰和改造。

技术领域

本发明属于化学生物学领域，涉及一种基于乙烯基锍盐的生物大分子修饰方法，具体涉及一种通过乙烯基锍盐化合物，在水相和37℃条件下，修饰生物大分子的化学方法。

背景技术

生物大分子的化学修饰在化学生物学、分子生物学和药物研发等研究领域中有重要作用。其中，多肽、蛋白质和核酸与有机小分子药物和探针的偶联反应是蛋白质组学、药物化学和生物技术研究的强大实验工具。例如，抗体-药物偶联物的成功开发有赖于可靠的生物正交反应的研究。传统的蛋白质化学修饰方法主要集中于针对半胱氨酸和赖氨酸残基的化学反应。近年来，新型的蛋白质修饰化学聚焦于传统条件无法实现的氨基酸残基的修饰，或极高效的修饰化学反应。例如，可见光诱导的温和条件下的蛋白质修饰化学反应。这种光氧化还原催化的历程通过产生自由基来构建独特的化学键，提供了非传统的生物大分子功能化的策略。

大部分生物大分子都包含巯基，现在技术中对生物大分子中巯基的修饰主要是使用碘乙酰胺(IAA)，具体以水作溶剂，将带荧光标签的IAA配置成溶液后与蛋白孵育后，通过检测蛋白上荧光强度，以荧光强度作为IAA标记蛋白的标志。该技术的缺点在于IAA毒性较大，并且不能修饰甲硫氨酸。因此，探索新的生物大分子修饰方法具有很高的科学与社会价值。

发明内容

针对生物大分子的化学选择性修饰技术和应用的需求，本发明提出一种基于乙烯基锍盐的生物大分子修饰方法，反应如下：

具体包括如下步骤：

(1)将多肽衍生为乙烯基锍盐多肽：用固相合成法将多肽接在树脂上，生成乙烯基锍盐多肽树脂后，将乙烯基锍盐多肽从树脂上剪切下来；

(2)将步骤(1)所得的乙烯基锍盐多肽与生物大分子反应，反应温度为25℃-37℃，pH值范围为7-9，反应溶剂为水、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇、甘油、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或PBS溶液中的一种或几种，反应时间为2-6小时；

其中，所述多肽含有甲硫氨酸基团，所述生物大分子为带有巯基的多肽、蛋白质或核酸中的一种或几种。

本发明中，所述步骤(2)中，反应温度为37℃，pH值为7.4，反应溶剂为PBS溶液，反应时间为4小时。

本发明中，所述步骤(1)中生成乙烯基锍盐多肽树脂的具体步骤为：在甲酸存在下，用二氯甲烷与乙腈的混合体系做溶剂，将接有多肽的树脂浸在溶剂中，加入三氟甲磺酸2-溴-乙酯，反应6小时，洗干净树脂，用N,N-二甲基甲酰胺与二氯甲烷的混合体系作溶剂，树脂浸在溶剂中反应即得乙烯基锍盐多肽树脂。

本发明中，所述步骤(1)中的乙烯基锍盐多肽为PDM1、PDM2或PDM3中的一种或几种。PDM1氨基酸序列为:QSPANIMYKV(SEQ ID NO.1所示)、PDM2氨基酸序列为:QSPANMYYKV(SEQ ID NO.2所示)、PDM3氨基酸序列为:QSPAMIYYKV(SEQ ID NO.3所示)。

本发明中，所述步骤(2)中乙烯基锍盐多肽为PDM2，生物大分子为蛋白，其中，PDM2与蛋白的摩尔比为5。

本发明的有益效果在于：