[发明专利]一种修饰蛋白质色氨酸残基的方法

说明书

本发明公开了一种修饰蛋白质色氨酸残基的方法，以缩硫醛类化合物或其衍生物为底物，在光氧化还原催化剂存在下，通过合适波长的可见光的照射，用于化学修饰蛋白质色氨酸残基。本发明可使用无毒的有机化合物或金属有机化合物为催化剂，可见光为光源，适合实验室和工业化蛋白质组学研究应用。

技术领域

本发明属于生物化学领域，涉及一种蛋白质色氨酸探针，具体来说是一种修饰蛋白质色氨酸残基的方法。

背景技术

Trp是一个理想的生物偶联残基，因为它是一种罕见的(约1％天然丰度)氨基酸。它在蛋白质功能中起着许多重要的作用，并在近年来引起了越来越多的关注，但尚没有针对色氨酸残基的稳健修饰方法。

含四价有机硫(IV)的锍盐和硫鎓盐等分子在有机化学合成中是非常实用的活性官能团。通过缩硫醛光催化脱硫形成的硫鎓盐中间体可以与富电子的吲哚环发生S_NAr反应，起到修饰色氨酸残基侧链的作用。可以解决传统蛋白质氨基酸探针的难以修饰芳香氨基酸的问题，因此含有缩硫醛结构的色氨酸探针在蛋白质侧链化学修饰上具有重要的非常广阔的应用空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种修饰蛋白质色氨酸残基的方法，所述的这种修饰蛋白质色氨酸残基的方法要解决现有技术中的传统蛋白质氨基酸探针难以修饰芳香氨基酸的技术问题。

本发明提供了一种修饰蛋白质色氨酸残基的方法，包括如下步骤：

1)以缩硫醛类化合物或者其衍生物为反应底物；所述的缩硫醛类化合物或其衍生物的结构式如下所述，

或者或者或者或者或者或者或者或者或者

2)R为或者或者或者R’为或者加入需要修饰的蛋白质，所述的化学修饰位点为蛋白质色氨酸残基；

3)采用光氧化还原催化剂，所述的光氧化还原催化剂为有机或者金属光氧化还原催化剂；所述的有机或者金属光氧化还原催化剂的结构式如下；

或者

(4,4’-二叔丁基-2,2’-联吡啶)双[(2-吡啶基)苯基]铱(III)六氟磷酸盐或者

三(2,2’-联吡啶)钌(II)六氟磷酸盐

4)采用光照，所使用的光源为蓝光，波长为430至480nm，功率为10至45W；

5)所述的反应溶剂为极性有机溶剂，pH范围为4至10；所述的溶剂选自水、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇、甘油、三氟乙醇、六氟异丙醇、二甲基亚砜或者N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种或者它们任意两种的混合溶剂；

6)反应时间为1小时至4小时，完成蛋白质色氨酸残基的修饰。

进一步的，步骤2)中，缩硫醛类化合物或其衍生物底物的投料为蛋白质的10～200当量，优选10当量。

进一步的，步骤3)中，所用催化剂在反应体系中的浓度为0.1微摩尔每升。

进一步的，步骤6)中，反应温度为37摄氏度。

本发明的一种修饰蛋白质色氨酸残基的方法是一种以缩硫醛为活性官能团的蛋白质色氨酸残基的高效选择性化学修饰方法，以缩硫醛类化合物或者起衍生物为底物，在有机光催化剂存在下，通过合适波长的可见光的照射，用于化学修饰蛋白质色氨酸残基。本发明可使用无毒的有机化合物或金属有机化合物为催化剂，可见光为光源，适合实验室和工业化蛋白质组学研究应用。

本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明适用于蛋白质色氨酸残基的化学修饰，通过光催化在短时间内实现反应的快速进行。本发明使用的反应底物和光催化剂容易获得并且毒性较小，适合实验室和工业化生产。

附图说明