Chem. Sci. | 通过邻苯二甲醛和对甲苯硫醇的点击反应标记快速灵敏地检测α-氨基酸

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给大家分享一篇利用快速的点击反应对氨基酸检测的文章,本文的通讯作者是南开大学的陈弓教授,陈教授主要从事复杂糖肽类化合物的有机合成及化学生物学的研究。

      作者报道了一种通过邻苯二甲醛和对甲苯硫醇试剂对伯胺进行点击式三组分标记来对各种α-氨基酸进行手性传感的新方法。所得的N稠合芳族异吲哚部分可提供强紫外线和CD响应,可在非常广泛的分析物浓度范围内进行快速,灵敏和准确的测量。

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      设计用于基于CD / UV的分析的双传感器的关键是为CD和UV生成强而清晰的读数。尽管已经成功地利用各种传感机制来扩增αAAs的CD信号。oPA标记反应可在温和条件下干净快速地进行,形成1-硫醇盐取代的异吲哚产物5。异吲哚部分在335 nm附近具有很强的紫外线吸收,提供了清晰的UV读数。

      Ala的异吲哚基衍生物确实在335 nm附近表现出出色的CD响应,而对甲苯硫醇3e在所测试的硫醇试剂中给出了最强的信号。反应混合物的紫外光谱在335 nm处显示出明显的吸收(图1B)。3e和2与1当量完全反应在室温中,在1分钟内以> 95%的转化率得到产物5e。过量使用2和3e(例如3当量)对335 nM下CD和UV的读数影响可忽略不计(图1B)。将反应混合物稀释以进行CD和UV测量。

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      接下来,将新协议应用于其他光学上纯蛋白的αAA和伯烷基胺样品的检测(图2A)。通常,等于1个当量。除Cys和Pro外,所有αAA在CD和UV光谱中均显示出相似的轮廓和灵敏度。所选αAA的CD和UV光谱如图2B所示。Pro由于其仲氨基无法形成相应的异吲哚产物。 Cys的反应主要是通过SH侧链的分子内加成以及两个二聚体副产物形成三环异吲哚产物。 Lys与1.2当量的反应。 2和3e的关系得到α和ε氨基位置的单标记和双标记产物的混合物。侧链如CO2H(Glu,Asp),CONH2(Gln,Asn),OH(Ser,Thr,Tyr),胍(Arg)和咪唑(His)不会干扰缩合反应。非蛋白原性或非天然αAAs甚至二肽Phe–Phe的反应给出了相似的结果。 Ala甲酯给出的CD读数与Ala 1几乎相同。与Ala 1相比,丙氨酸和1-苯基乙胺的CD信号稍弱(约40%)。

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      如图3A所示,在335 nm处的UV吸收与Trp浓度在0.5到8 mM之间显示出极好的线性关系。此外,在335 nm处的CD信号还显示与Trp样品的对映异构体过量(ee)呈线性关系,该对映体过量使用2当量标准方法(1.2当量)在2 mM下测定。如图3B所示,在0.33-1 mM处测得的代表性αAAsLeu ,Glu,His和Thr的CD g因子与ee%的关系图显示出极好的线性关系。 UV吸收与浓度的关系图显示,与Lys的线性关系存在显着偏差(R2 = 0.9852),这可能是由于混合标记产物的形成。但是,g因子与ee%的关系图显示Lys具有极好的线性关系。、

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      由于标记反应性低和背景噪声高,对于现有方法,对低浓度的分析物进行整形检测仍然是一个难题。使用具有不同浓度和不同对映体比率的代表性Ala和Trp样品进行测试的。简单的线性关系极大地简化了从UV和CD测量得出的浓度和ee值的计算。在所有情况下,都正确分配了主要对映体的绝对构型。在高(8 mM)和低(10μM)测定浓度下,浓度和ee值的测量数据大多在实际值的5%以内。

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文章引用:DOI: 10.1039/D0SC05749E



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