Fig. 1. Uma preparação de TA4C em uma etapa e uma bioconjugação em uma etapa direcionada a um grupo amino N-terminal. A estrela azul representa uma molécula alvo para modificação N-terminal. Crédito:Universidade de Osaka
As proteínas são amplamente utilizadas na medicina, biologia e química. Aumentar suas propriedades inerentes adicionando moléculas funcionais às suas estruturas é uma etapa comum e importante em muitos campos. Por exemplo, adicionar moléculas fluorescentes permite que as proteínas sejam rastreadas e quantificadas. Muitas estratégias de modificação com várias vantagens foram descritas. Pesquisadores da Universidade de Osaka agora relatam uma modificação específica do terminal N simples realizada sob condições suaves usando novos reagentes preparados em uma etapa. Suas descobertas foram publicadas online em ChemBioChem .
O terminal N é definido como o início da cadeia de proteína onde o grupo amino do primeiro bloco de construção de aminoácido está disponível para reagir. Direcionar especificamente para o terminal N é útil, pois raramente está envolvido no enovelamento da proteína, tornando-o facilmente acessível, tendo um impacto mínimo na função da proteína. É conhecido por ser um local único e sempre presente em cada proteína.
Inspirado em trabalhos anteriores, os pesquisadores examinaram uma série de compostos cíclicos contendo nitrogênio e descobriram que o 1H-1, 2, Derivados de 3-triazol-4-carbaldeído (TA4C) podem ser conjugados ao terminal N em uma única etapa com conversões relativamente altas, até 92%.
"Simplificar a modificação de proteínas é um desenvolvimento valioso para uma variedade de campos, "O autor correspondente, Akira Onoda, explica." Nossa abordagem resulta em uma rotulagem específica do local altamente eficiente sob condições moderadas, o que é importante ao trabalhar com moléculas biológicas sensíveis. Contanto que a molécula a ser adicionada contenha um grupo amino, uma reação pode ser realizada para criar o grupo TA4C em uma etapa, que é então reativo em relação ao terminal da proteína N. "
Fig. 2. A modificação da albumina sérica usando TA4C prossegue seletivamente no grupo a-amino N-terminal e não nos grupos amino de resíduos Lys. Crédito:Universidade de Osaka
Os reagentes TA4C são preparados em uma única etapa a partir de uma molécula funcional com um grupo amino por meio de uma reação conhecida como rearranjo de Dimroth. Uma variedade de moléculas contendo aminas foram usadas com sucesso, incluindo polietilenoglicol, biotina, e fluoresceína, demonstrando a ampla gama de funcionalidades possíveis.
Fig. 3. RNase A modificada no N-terminal usando TA4C retém a atividade enzimática inerente. Crédito:Universidade de Osaka
"Acreditamos que nossa abordagem contribuirá como uma opção extremamente prática para a caixa de ferramentas de modificação de proteínas e acelerará o desenvolvimento em muitas áreas que dependem da conjugação de proteínas, "o autor correspondente Takashi Hayashi explica." Além disso, combinar nossa abordagem com técnicas que visam outros locais de proteína permitirá que várias funções sejam introduzidas, proporcionando grande flexibilidade. Isso será benéfico em uma ampla variedade de campos, incluindo bioengenharia, farmacêuticos, e diagnósticos. "
