本發明提出一種基于乙烯基锍鹽的生物大分子修飾方法，具體為：用固相合成法將多肽接在樹脂上，生成乙烯基锍鹽多肽樹脂后，從樹脂上剪切下來；與生物大分子反應，反應溫度為25℃?37℃，pH值為7?9，反應溶劑為水、乙腈、甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、乙二醇、甘油、二甲基亞砜、N,N?二甲基甲酰胺、或PBS溶液中的任意一種或兩種，反應2?6小時；其中，多肽含有甲硫氨酸基團，生物大分子帶有巰基。本發明產率高，使用的反應底物容易獲得，并且毒性較小，可以在弱堿性環境中反應，適合實驗室和工業化多肽、蛋白質和核酸藥物的化學修飾和改造。

技術領域

本發明屬于化學生物學領域，涉及一種基于乙烯基锍鹽的生物大分子修飾方法，具體涉及一種通過乙烯基锍鹽化合物，在水相和37℃條件下，修飾生物大分子的化學方法。

背景技術

生物大分子的化學修飾在化學生物學、分子生物學和藥物研發等研究領域中有重要作用。其中，多肽、蛋白質和核酸與有機小分子藥物和探針的偶聯反應是蛋白質組學、藥物化學和生物技術研究的強大實驗工具。例如，抗體-藥物偶聯物的成功開發有賴于可靠的生物正交反應的研究。傳統的蛋白質化學修飾方法主要集中于針對半胱氨酸和賴氨酸殘基的化學反應。近年來，新型的蛋白質修飾化學聚焦于傳統條件無法實現的氨基酸殘基的修飾，或極高效的修飾化學反應。例如，可見光誘導的溫和條件下的蛋白質修飾化學反應。這種光氧化還原催化的歷程通過產生自由基來構建獨特的化學鍵，提供了非傳統的生物大分子功能化的策略。

大部分生物大分子都包含巰基，現在技術中對生物大分子中巰基的修飾主要是使用碘乙酰胺(IAA)，具體以水作溶劑，將帶熒光標簽的IAA配置成溶液后與蛋白孵育后，通過檢測蛋白上熒光強度，以熒光強度作為IAA標記蛋白的標志。該技術的缺點在于IAA毒性較大，并且不能修飾甲硫氨酸。因此，探索新的生物大分子修飾方法具有很高的科學與社會價值。

發明內容

針對生物大分子的化學選擇性修飾技術和應用的需求，本發明提出一種基于乙烯基锍鹽的生物大分子修飾方法，反應如下：

具體包括如下步驟：

(1)將多肽衍生為乙烯基锍鹽多肽：用固相合成法將多肽接在樹脂上，生成乙烯基锍鹽多肽樹脂后，將乙烯基锍鹽多肽從樹脂上剪切下來；

(2)將步驟(1)所得的乙烯基锍鹽多肽與生物大分子反應，反應溫度為25℃-37℃，pH值范圍為7-9，反應溶劑為水、乙腈、甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、乙二醇、甘油、二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺或PBS溶液中的一種或幾種，反應時間為2-6小時；

其中，所述多肽含有甲硫氨酸基團，所述生物大分子為帶有巰基的多肽、蛋白質或核酸中的一種或幾種。

本發明中，所述步驟(2)中，反應溫度為37℃，pH值為7.4，反應溶劑為PBS溶液，反應時間為4小時。

本發明中，所述步驟(1)中生成乙烯基锍鹽多肽樹脂的具體步驟為：在甲酸存在下，用二氯甲烷與乙腈的混合體系做溶劑，將接有多肽的樹脂浸在溶劑中，加入三氟甲磺酸2-溴-乙酯，反應6小時，洗干凈樹脂，用N,N-二甲基甲酰胺與二氯甲烷的混合體系作溶劑，樹脂浸在溶劑中反應即得乙烯基锍鹽多肽樹脂。

本發明中，所述步驟(1)中的乙烯基锍鹽多肽為PDM1、PDM2或PDM3中的一種或幾種。PDM1氨基酸序列為:QSPANIMYKV(SEQ ID NO.1所示)、PDM2氨基酸序列為:QSPANMYYKV(SEQ ID NO.2所示)、PDM3氨基酸序列為:QSPAMIYYKV(SEQ ID NO.3所示)。

本發明中，所述步驟(2)中乙烯基锍鹽多肽為PDM2，生物大分子為蛋白，其中，PDM2與蛋白的摩爾比為5。

本發明的有益效果在于：