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吖啶酯中NHS基团的作用

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吖啶酯中NHS基团的作用

2021/08/03 17:05
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一些吖啶酯或者吖啶磺酰胺中都含有NHS基团,该基团不参与化学发光反应,但是它是吖啶酯能直接标记和交联蛋白质、抗体或酶的关键基团,是可以与胺反应的交联剂,在吖啶酯、荧光素以及其它生物分子探针中都应用普遍。

吖啶酯NHS酯标记蛋白

吖啶酯中NHS酯的结构

NHS酯指的是N-羟基琥珀酰亚胺(或N-羟基丁二酰亚胺)中的羟基脱去氢,与吖啶酯中羧基脱去羟基后的羰基相连而形成的特殊酯(-COO-N-)。这种酯可以与蛋白上的伯胺(一级氨基)反应,NHS酯中羰基相连的C-O键断裂脱去NHS基团,然后羰基与蛋白氨基相连形成-CONH-酰胺键(即蛋白中羧氨脱水缩合形成的肽键),从而与蛋白质连接达到标记蛋白的目的。后续通过化学发光反应,以检测被吖啶酯标记的蛋白。

NHS酯的优势

与伯胺(-NH2)反应的化学基团有很多,也有一些吖啶酯以其它的方式来标记蛋白或者多肽,但是NHS酯更加通用和普遍。伯胺存在与每个多肽链或蛋白的N-端和赖氨酸(LysK)氨基酸残基的侧链中,即大多数蛋白都可被NHS酯标记。这些伯胺在生理 pH 下带正电; 因此,它们主要发生在天然蛋白质三级结构的外表面上,很容易与引入水性介质中的结合试剂发生反应。此外,在典型的生物学或蛋白质样品的化学官能基团中,伯胺尤为具有亲核性,易与几个反应性基团靶向结合,如NHS酯、异硫氰酸酯以及有些吖啶酯中用的碳二亚胺等。

吖啶酯NHS酯使用注意

NHS酯水解与伯胺反应产生竞争,水解速率随pH增加而增加,所以低浓度蛋白记率会下降,所以吖啶酯标记蛋白时优先在生理至弱碱性环境pH7.2-9)下完成。缓冲液可用磷酸盐、碳酸盐、HEPES或硼酸盐缓冲液,含伯胺的Tris缓冲液会竞争而不相容,标记步骤结束可用Tris或甘氨酸缓冲液猝灭。德晟是化学发光试剂厂家,可提供含NHS及其它交联结构的吖啶酯及相关缓冲剂。

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