蛋白质交联剂及在生物学中的应用

来源：作者：人气：-发表时间：2023-07-18 09:02:00【大中小】

交联是指将两个或多个分子通过共价键化学结合的过程。交联剂包含具有反应活性的末端，可在温和条件下，与位于蛋白或其他生物分子（DNA, RNA,脂质类和糖类）分子上的特定功能基团（如伯胺和巯基）反应。故交联剂常用于修饰核酸、药物和固相载体表面, 称生物偶联，包括交联、固定、表面修饰和生物分子标记等等。

1.蛋白交联剂的主要分类（端位活性基团或性能）：

蛋白质交联剂一般需要满足PH敏感性，特定酶敏感性，可裂解，不可裂解等条件，常用的连接键如腙键，二硫键，多肽键，葡萄糖键，硫醚键和马来酰亚胺键等等。故蛋白质交联剂按照结构和应用主要集中为如下几类：

为使酶-抗体偶合作用中保持酶生物活性和抗体免疫结合活性，除了交联方法的改进，各种新结构和新功能的交联剂开发也十分重要。如短链的异型双功能交联剂琥珀酰亚胺 3-(2-吡啶基二硫基)-丙酸酯（SPDP)，可通过NHS-酯和吡啶基二硫醇反应性基团与半胱氨酸巯基形成可降解的二硫键，胺与巯基的结合，实现了交联控制，提高了选择反应性和产物的均一性。

故在具有两个不同的反应基的蛋白质交联剂由于使得交联反应易于控制，也得到了研究者更多地关注。

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.蛋白质交联剂的主要应用领域：

蛋白质间相互作用研究

大多数蛋白质-蛋白质结合是瞬时的，通过交联方法可稳定连接相互作用复合物中的成分，从而有助于鉴别这些瞬时接触。蛋白间相互作用的研究能更好解码生命现象，具有十分重要的生物学意义。快速发展的化学交联质谱技术（CL-MS）即通过各种交联剂的优化来检测蛋白质结构和蛋白质相互作用。

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Photo-crosslinking well coupled with QCLMS^[2]

载体蛋白与半抗原的连接

将病毒包被蛋白的一段多肽序列（半抗原）可以和载体蛋白连接后制成疫苗，激发免疫反应。另外也制备单克隆抗体，并用此单抗返回找到大分子蛋白上的抗原结合位点。操作中，通过调整交联剂让较低的半抗原-载体蛋白摩尔比带来更高的抗体亲和力。

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PCSK9 Multicopy Displayed Nanovaccine^[3]

蛋白质或其他分子的固相化

将蛋白质通与各种性质不同的交联剂共价结合在磁珠，96孔板，玻璃等等固体基质上，适应不同的目标物分析或需要吸附的物质或用于存储等等，同时减少了洗脱过程中的损失。

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

抗体的标记、标记转移

将抗体与酶，荧光基团或者生物素连接用于定量测量或者定位观察。含生物素交联剂物质和标记的链霉亲和素广泛被应用于流式细胞术、 ELISA、免疫组织化学染色、 western印迹等生物分析和生物测定。

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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

靶向药物研究

将能识别肿瘤表面抗原的抗体与药物通过交联剂的共价连接，实现靶向治疗，从而减少传统化疗方法对健康细胞的杀伤。药物-linker-载体结合物，很好的改善和控制药物在体内的转运和代谢，实现缓释给药和定向给药，提高生物利用度和治疗指数，满足了载体药物需要在体内定量，定位释放的要求。

近年来通过特异性的交联剂的选择和巧妙运用研究交联剂与蛋白质相互作用，用于主要研究癌症治疗的ADC, PROTAC等新治疗手段取得了日新月异的成果。

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

3. 靶向药物选取蛋白质交联剂需要满足两个条件：

（1）保持药物在血液循环中的稳定性；

（2）到达肿瘤组织后在靶细胞中须使药物有效释放。

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

【参考文献】

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. 蛋白质交联剂系列产品

西宝生物现推出范围更广的蛋白质交联剂系列产品，用户可直接在官网上搜索了解更多详情。

目标基团1	目标基团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-氨基缬草酸, 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-琥珀酰亚胺酯, 5G 25G 100G
	巯基	NHS Ester-Maleimide	55750-62-4	AAU0122A, N-(3-马来酰亚胺丙酰氧基)琥珀酰亚胺, 25G 100G
			80307-12-6	AAU0123A, 4-马来酰亚胺基丁酸N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G
			55750-63-5	AAU0124A, 6-马来酰亚胺基己酸 N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G
			87981-04-2	AAU0038A, 11-马来酰亚胺十一烷酸 N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G
			64987-85-5	AAU0125A, 4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷羧酸-N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G
			92921-24-9	AAU0126A, (N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-甲酸3-硫代-N-琥珀酰亚胺钠盐, 25G 100G
			58626-38-3	AAU0127A, 3-马来酰亚胺基苯甲酸-N-琥珀酰亚胺酯, 1G 5G
			79886-55-8	AAU0060A, 4-(4-马来酰亚胺基苯基)丁酸-N-琥珀酰亚胺酯, 1G 5G
			125559-00-4	AAU0177A, 6-[[4-(N-马来酰亚胺甲基)环己基]甲酰氨基]己酸 N-琥珀酰亚胺酯, 500MG 1G
		Carboxyl -Maleimide	7423-55-4	AAU0130A, 3-马来酰亚胺基丙酸, 100G 1KG 5KG
			57078-98-5	AAU0019A, 4-马来酰亚胺丁酸, 100G 1KG 5KG
			55750-53-3	AAU0131A, 6-马来酰亚胺己酸, 100G 1KG 5KG
			25021-08-3	AAU0023A, 2-马来酰亚胺基乙酸, 100G 1KG 5KG
			68181-17-9	AAU0113A, 3-(2-吡啶二硫代)丙酸 N-羟基琥珀酰亚胺酯,5G 25G
		Carboxyl -Disulfide	1077-28-7	AAU0001A, DL-α-硫辛酸, 100G 1KG 5KG
	叠氮基	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
	炔烃/环辛炔	Carboxyl--Azide	79583-98-5	AAU0003A, 5-叠氮基缬草酸, 100G 1KG 5KG
	其它	NHS Ester--Acrylic	38862-24-7	AAU0034A, N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺, 100G 1KG 5KG
		NHS Ester--Acrylic	38862-25-8	AAU0033A, 甲基丙烯酸 N-琥珀酰亚胺酯, 25G 100G
		NHS Ester-Other	42014-51-7	AAU0138A, 溴乙酸-N-琥珀酰亚胺酯, 1G 5G 25G
			39028-27-8	AAU0091A, 碘醋酸 N-琥珀酰亚胺酯, 1G 5G
			60444-78-2	AAU0039A, 4-甲酰苯甲酸 N-琥珀酰亚胺酯,25G 100G
羧基	巯基	Amino -Maleimide	134272-64-3	AAU0097A, N-(2-氨乙基)马来酰亚胺盐酸盐, 5G 25G
	巯基	Amino-Thiol	60-23-1	AAU0068A, 2-巯基乙胺, 100G 1KG 5KG
	叠氮基	Amino -Alkyne/Cyclooctyne	1255942-06-3	AAU0139A, 氮杂二苯并环辛炔胺, 5G 25G
	叠氮基	Amino -Alkyne/Cyclooctyne	2450-71-7	AAU0056A, 炔丙胺,100G 1KG 5KG
	炔烃/环辛炔	Amino -(Spacer)-Azide	88192-19-2	AAU0071A, 3-叠氮基丙胺, 5G 25G
醛基	巯基	Hydrazide -Maleimide	151038-94-7	AAU0142A, 6-马来酰亚胺己酰肼三氟乙酸盐, 5G 25G
	叠氮基	Maleimide Group-Alkyne/Cyclooctyne	1395786-30-7	AAU0013A, 二苯并环辛炔-马来酰亚胺, 1G 5G
	叠氮基	Maleimide Group-Alkyne/Cyclooctyne	209395-32-4	AAU0028A, N-炔丙基马来酰亚胺, 5G 25G
叠氮基	其它	Alkyne-Hydroxy	927-74-2	AAU0144A, (2-羟乙基)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-羟基-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)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基甲醇,1G 5G

蛋白质交联剂相关产品，Seebio支持以下四种规格：单次使用2mg包装；其他mg；g，kg级别大包装

5. 其他重点产品推荐

无铜点击化交联

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

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

光交联

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)

关联试剂

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