p Aumentar nossa compreensão dos processos celulares requer informações sobre os tipos de biomoléculas envolvidas, suas localizações, e suas interações. Isso requer que as moléculas sejam rotuladas sem afetar os processos fisiológicos (bioortogonalidade). Isso funciona quando os marcadores são acoplados de forma muito rápida e seletiva, usando pequenas moléculas e 'química do clique'. No jornal Angewandte Chemie , uma equipe de pesquisadores lançou agora um novo tipo de reação de clique que também é adequado para células e organismos vivos. p Como um exemplo, a marcação de biomoléculas permite a localização e caracterização de tumores quando um anticorpo que se liga a moléculas específicas nas células tumorais é injetado. Um corante também é injetado. Os anticorpos e o corante são equipados com pequenos grupos moleculares que quase não têm influência nos processos celulares. Quando eles encontram sua contraparte, eles se ligam imediata e especificamente um ao outro, sem reações colaterais - tão facilmente quanto as duas partes se encaixam. É daí que vem o termo química do clique. O corante só permanece ligado às células tumorais, tornando-os detectáveis.

p A reação química de clique mais conhecida é a reação azida-alcino. Um grupo azida reage com um grupo alcino para formar um anel de cinco membros. Contudo, esta reação requer um catalisador de cobre tóxico, tornando-o inadequado para sistemas vivos. Uma alternativa é o uso de alcinos cíclicos, em que a ligação tripla está sob tanta tensão que a reação funciona sem um catalisador. Ainda, o ciclo pode ser inadequado para algumas aplicações.

p Uma equipe chefiada por Justin Kim no Dana-Farber Cancer Institute e na Harvard Medical School desenvolveu agora uma reação de clique alternativa com linear, alcinos terminais, que funciona rapidamente e é livre de catalisador em condições fisiológicas complexas. Após uma análise precisa das interações eletrônicas em alcinos e testes com uma variedade de substituintes, a equipe descobriu que certos alcinos com halogênios em ambos os lados da ligação tripla são reativos o suficiente. O truque era equilibrar as diferentes influências dos substituintes individuais de modo que os alcinos fossem suficientemente ativados (ativação push-pull) para reagir sem um catalisador, enquanto permaneciam protegidos do ataque de componentes celulares. Para a outra metade da unidade de clique, a equipe escolheu usar N, N-dialquilhidroxilaminas (compostos orgânicos contendo nitrogênio e oxigênio) em vez das azidas convencionais. Os produtos de reação resultantes (enamina-N-óxidos) são biocompatíveis.

p Essas novas reações de clique (eliminações retro-Cope) são muito rápidas. Os produtos são formados regiosseletivamente, e os componentes são suficientemente estáveis ​​e podem ser facilmente introduzidos nas biomoléculas. Isso amplia o espectro de reações de acoplamento bioortogonal para marcação celular em sistemas vivos.