給大家分享一篇Angewandte上的一篇文章，“Secondary Amino Alcohols: Traceless Cleavable Linkers for Use in Affinity Capture and Release”，本文的通訊作者來自麻省理工學(xué)院化學(xué)系的Bradley L. Pentelute教授，該課題組的研究方向?yàn)樘剿髁诵碌陌腚装彼岷唾嚢彼岱蓟瘜W(xué)物質(zhì)，用于蛋白質(zhì)的高效和選擇性修飾，發(fā)明新的化學(xué)方法來修飾蛋白質(zhì)，以增強(qiáng)其對人類醫(yī)學(xué)的治療性能，同時(shí)還致力于將大生物分子傳遞到細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中。
合成肽庫目前被廣泛運(yùn)用于尋找蛋白質(zhì)靶標(biāo)結(jié)合的序列或者具有細(xì)胞穿透能力的序列。而合成肽庫的特定序列的多肽需要從生物樣品中進(jìn)行選擇性捕獲并進(jìn)行釋放，并且用LC-MS / MS分析分離的肽確定其序列。事實(shí)上，目前廣泛采用的鏈霉親和素-生物素親和力捕獲和釋放方法存在釋放定量不準(zhǔn)確的問題。為了釋放生物素化的肽，需要變性條件（例如在SDS中進(jìn)行煮沸），這可能導(dǎo)致降解和污染。 因此，需要在用鏈霉親和素捕獲后有效釋放多肽的新方法。
可切割的linker是一種親和力捕獲后釋放肽的有效方法。需要滿足兩方面的條件：1）能夠摻入肽中，2）在特定條件下裂解。目前已經(jīng)報(bào)道各種可切割的linker，可以通過酶，光照，金屬，親核試劑，親電試劑，酸，還原劑，氧化劑等方法來誘導(dǎo)切割。其中，基于鄰二醇的linker與標(biāo)準(zhǔn)固相肽合成（SPPS）兼容而受到廣泛的關(guān)注。1,2-二醇基序?qū)A性和酸性條件穩(wěn)定，而用高碘酸鈉處理linker嵌入的肽則可以切割。氨基醇是一種高碘酸不穩(wěn)定的替代基序，其裂解速度比二醇快1000倍。然而，該linker需要九步的合成步驟，存在其廣泛的使用的瓶頸。
因此，本文報(bào)道仲氨基醇是一類新的可氧化裂解的linker。在小分子研究中，仲氨基醇對NaIO4氧化表現(xiàn)出與伯氨基醇相同的反應(yīng)性。作者基于絲氨酸（seramox）和異絲氨酸（isoseramox）設(shè)計(jì)了兩個(gè)具有該基序的可裂解連接子。這些結(jié)構(gòu)可以在SPPS過程中通過還原胺化插入到肽主鏈中。同時(shí)，兩種linker都可以在數(shù)分鐘內(nèi)被高碘酸鹽定量裂解。而isoseramox在切割后釋放天然肽N-末端；這是無痕高碘酸鹽可裂解連接子的第一個(gè)例子。
基于isoseramox 在無痕方面的表現(xiàn)，作者將其引入到具有216個(gè)肽的合成肽庫中，以測試（1）在幾個(gè)N末端殘基上的添加效率，以及（2）在存在多種氨基酸側(cè)鏈的情況下其氧化裂解的耐受性。作者在沒有（文庫A）和有（文庫B）isoseramox的情況下合成多種肽庫，文庫A從樹脂上切割并分離，文庫B綴合至生物素，從樹脂上裂解，用抗生蛋白鏈菌素磁珠拉下，并用NaIO4裂解。在兩種情況下，均使用nanoLC-MS對兩個(gè)文庫進(jìn)行了測序，回收率均> 90％。這突顯了isoseramox linker的摻入和裂解可耐受大多數(shù)類型的氨基酸，具有廣泛的底物耐受性。
Isoseramox linker也與基于細(xì)胞的測定體系兼容。在篩選全細(xì)胞的肽結(jié)合劑或細(xì)胞穿透肽（CCP）時(shí)，通常需要從細(xì)胞中回收肽。而作者也證明了Isoseramox linker可用于從HeLa細(xì)胞中回收CPP。作者合成了CPP D-滲透素，其中包含生物素，和Isoseramox linker。其結(jié)果顯示NaIO4處理磁珠可以回收3ng D-滲透素，這結(jié)果Isoseramox linker在未來基于細(xì)胞的肽文庫篩選中的應(yīng)用潛力，同時(shí)作者含D-戊二烯的異黃酮保留其穿透細(xì)胞的活性。
總之，本文作者證實(shí)仲氨基醇Isoseramox linker可以作為一類新的可裂解的連接子，對肽文庫篩選具有廣泛的適用性。
本文作者：LSC
文章地址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202003478
文章引用：Angew. Chem. Int. Ed. 10.1002/anie.202003478
