[发明专利]二硫键桥连去垢剂及其在膜蛋白研究中的应用有效

专利信息
申请号: 201710977131.9 申请日: 2017-10-19
公开(公告)号: CN107698629B 公开(公告)日: 2021-01-19
发明(设计)人: 陶厚朝;薛东香 申请(专利权)人: 上海科技大学
主分类号: C07H15/04 分类号: C07H15/04;C07H1/00;C07K14/245;C07K1/14
代理公司: 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人: 翁若莹;王婧
地址: 200120 上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 二硫键 桥连去垢剂 及其 膜蛋白 研究 中的 应用
【说明书】:

发明提供了一种二硫键桥连去垢剂及其在膜蛋白研究中的应用。所述的去垢剂分子,其特征在于,其结构式为:其中,A为未取代的或取代的单糖和取代的二糖,以及各种形式的铵盐。B为氢或者含有或不含有杂原子的脂肪族取代基。X是含有或不含有杂原子的脂肪族线性亚基。本发明开发了一类用于膜蛋白研究的新型去垢剂分子。本发明通过在小分子的相应位置引入二硫键,改变去垢剂分子的拓扑构象,使其相对于原型去垢剂具有更小的胶束体积和优秀的溶膜能力,以及更好的蛋白稳定作用。此类小分子去垢剂可以作为工具分子应用于膜蛋白的功能和结构研究。

技术领域

本发明涉及表面活性剂领域。

背景技术

去垢剂是同时具有亲水极性基团和疏水非极性基团的双亲性分子。它能够提取纯化质膜上的膜蛋白,并在溶液中维持其结构和功能的稳定性,是膜蛋白研究中必不可少的工具。膜蛋白研究中去垢剂使用剂量较大,而且不同的膜蛋白或者同一膜蛋白的不同处理阶段以及不同的研究方法对去垢剂的性能要求不一样,因此该领域对于去垢剂的产业化和多元化皆有很高要求。然而,目前可供选择的商业化的传统去垢剂种类有限,无法完全满足多种膜蛋白体系及其不同结构和功能研究手段的需求。另外,近年发展的若干新型去垢剂,如高分子去垢剂Amphipol和短肽去垢剂等,由于合成难度问题无法达到商业化试剂的生产规模要求,未能获得大范围的推广使用。

发明内容

本发明的目的是开发用于膜蛋白研究的去垢剂分子。该类去垢剂分子能够分离纯化并稳定膜蛋白的生理结构和功能,进而可应用于下游的膜蛋白结构和活性研究。

为了达到上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种二硫键桥连的去垢剂分子,其结构式为:

本发明还提供了上述的二硫键桥连的去垢剂分子的制备方法,其特征在于,包括:

步骤1:beta-D-麦芽糖八乙酸酯加入混有分子筛的溶剂中溶解,然后加入第一溴醇化合物;将上述混合物在氮气环境中搅拌,加入三氟化硼乙醚,搅拌过夜;反应结束后,过滤除去分子筛,分出有机相,分离得到第一中间体;

步骤2:将第一中间体溶于溶剂中,加入四丁基溴化铵和硫代苯磺酸钠进行反应,后处理得到第二中间体;

步骤3:将第二中间体溶于溶剂中,加入三乙胺,搅拌,逐滴加入硫醇化合物溶液,搅拌,后处理得到第三中间体;

步骤4:将第三中间体溶于溶剂中,加入甲醇钠的甲醇溶液,搅拌,后处理得到二硫键桥连的去垢剂分子。

本发明还提供了上述的二硫键桥连的去垢剂分子在制备膜蛋白去垢剂中的应用。

本发明还提供了上述的二硫键桥连的去垢剂分子在膜蛋白分离纯化、离体表达以及结构功能研究的至少一种中的应用。

一种去垢剂,其特征在于,其含有上述的二硫键桥连的去垢剂分子。

本发明在膜蛋白研究中常用的传统去垢剂的结构基础上,引入二硫键来桥连其疏水性非极性部分,利用二硫键独特的二面角结构,改变去垢剂分子的拓扑结构,进而影响其的胶束性质。本发明在已知去垢剂β-十二烷基麦芽糖苷(DDM)的基础上,在烷基链的不同位置插入二硫键,得到了一系列二硫键桥连去垢剂。评价实验发现,DID-1-L极大地稳定了腺苷受体,在相关的蛋白纯化和稳定性实验中,其稳定蛋白的作用甚至优于DDM(图3中的b)。同时,DLS结果皆显示二硫键去垢剂形成更小的胶束(图2),NMR实验进一步验证了其在膜蛋白溶液NMR领域的应用潜力(图4)。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

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