[发明专利]一种通过炔丙基型锍盐选择性修饰半胱氨酸的方法

说明书

本发明提供了一种选择性修饰半胱氨酸的方法，采用炔丙基型锍盐，锍盐中心活化的炔丙基与硫醇进行加成反应，硫醇进攻炔丙基型锍盐中的联烯中间体β碳，选择性的修饰蛋白质半胱氨酸或无保护基多肽的半胱氨酸。本发明还提供了炔丙基型锍盐在制备探测生物体内半胱氨酸或硫醇的探针中的用途。将本发明的反应应用于临近甲硫氨酸和半胱氨酸的无保护基多肽中，可以方便地进行分子内加成反应，从而构建出稳定性更好、有利于细胞吸收的环状多肽。

技术领域

本发明属于生物化学领域，涉及蛋白质翻译后修饰及稳定多肽的方法，具体来说是一种通过炔丙基型锍盐选择性修饰半胱氨酸的方法及一种新型稳定多肽的化学合成方法。

背景技术

蛋白质的翻译后修饰(PTM)对于蛋白质功能的多样化起着关键作用，这也引起了人们对设计各种合成方法来修饰蛋白质的兴趣。报道了各种蛋白质氨基酸的位点选择性和化学选择性修饰，包括半胱氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、酪氨酸、色氨酸、精氨酸等。由于巯基的高亲核性，半胱氨酸被广泛用于选择性修饰的各种应用，包括基于活性的蛋白质分析(ABPP)，细胞成像，共价抑制剂等。许多疾病的发生发展都与蛋白-蛋白相互作用的稳态失衡有关。因此靶向蛋白-蛋白相互作用被认为是一种非常有前景的治疗性策略。

多肽相对于小分子药物来说，具有更小的脱靶效应，同时保留了生物大分子药物对于靶点较高的亲和力和选择性，可以固相合成，容易修饰，可以有效拓展靶向分子的化学空间。但是由于多肽容易在体内降解，穿膜能力差，口服生物利用度低，极大地限制了其生物学应用。

炔-巯基耦合是一个新兴的“点击”反应,广泛应用于多肽和蛋白质修饰，但大多数的这种反应通过自由基分子,利用紫外线或光引发。或者通过末端炔丙基酰胺、环辛炔等形式与半胱氨酸进行共价结合，这些方法合成步骤较为繁琐或者应用场景有限。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种通过炔丙基型锍盐选择性修饰半胱氨酸的方法，所述的这种通过炔丙基型锍盐选择性修饰半胱氨酸的方法要解决现有技术中多肽和蛋白质修饰步骤较为繁琐的技术问题。

本发明提供了一种选择性修饰半胱氨酸的方法，采用炔丙基型锍盐，锍盐中心活化的炔丙基与硫醇进行加成反应，硫醇进攻炔丙基型锍盐中的联烯中间体β碳，选择性的修饰蛋白质半胱氨酸或无保护基多肽的半胱氨酸；

所述炔丙基型锍盐的结构通式如下所示：

R¹、R²分别代表烷基、烯基、苯基、苄基或者氨基酸残基基团的任意一种。

进一步的，所述的炔丙基型锍盐B与物质A在微碱性环境下进行点击反应，得到炔丙基型锍盐修饰的半胱氨酸类化合物C；物质A为半胱氨酸及巯基类似物、含有半胱氨酸残基的多肽或蛋白质，炔丙基型锍盐B与物质A的化学反应式为：

其中：C代表炔丙基型锍盐修饰的半胱氨酸类化合物；R¹、R²、R³分别代表具有烷基、烯基、苯基、苄基或者氨基酸残基基团的一种。

进一步的，所述碱性环境为pH＝8.0的碳酸铵溶液或PBS缓冲溶液。

本发明还提供了一种炔丙基型锍盐修饰的半胱氨酸类化合物的制备方法，炔丙基型锍盐B与物质A在微碱性环境下进行点击反应，得到烯丙基化合物；物质A为半胱氨酸及巯基类似物、含有半胱氨酸残基的多肽或蛋白质，炔丙基型锍盐B与物质A的化学反应式为：

其中：C代表炔丙基型锍盐修饰的半胱氨酸类化合物；R¹、R²、R³分别代表具有烷基、烯基、苯基、苄基或者氨基酸残基基团的一种。

本发明还提供了炔丙基型锍盐在制备探测生物体内半胱氨酸或硫醇的探针