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Suberato de bissulfosuccinimidilo

El suberato de bissulfosuccinimidilo (BS3) es un reticulante utilizado en la investigación biológica. Es una versión soluble en agua del suberato de disuccinimidilo . [1]

Reticulantes

Los reticulantes son reactivos químicos que desempeñan un papel crucial en la preparación de conjugados utilizados en la investigación biológica, en particular en inmunotecnologías y estudios de proteínas. Los reticulantes están diseñados para interactuar covalentemente con moléculas de interés, lo que resulta en una conjugación. [2] Un brazo espaciador, que generalmente consta de varios átomos, separa las dos moléculas, y es importante considerar la naturaleza y longitud de este espaciador al diseñar un ensayo que involucre el reticulante seleccionado. El suberato de bissulfosuccinimidilo es un ejemplo de reticulante homobifuncional. [3]

Características

Soluble en agua: BS3 es hidrófilo debido a sus sustituyentes sulfonilo terminales y, como resultado, se disocia en agua, eliminando la necesidad de utilizar disolventes orgánicos que interfieren con la estructura y función de las proteínas. [4] Debido a que no es necesario utilizar disolventes orgánicos cuando se utiliza BS3 como reticulante, es ideal para investigaciones sobre la estructura y función de las proteínas en condiciones fisiológicas. [5] [3]

No escindible: el reticulante BS3 tiene un espaciador de 8 átomos que no es escindible y la molécula no es permeable a la membrana celular. BS3 se une irreversiblemente a sus moléculas conjugadas, lo que significa que una vez que BS3 crea enlaces covalentes con sus moléculas objetivo, esas asociaciones no se rompen fácilmente. [6]

Membrana impermeable: dado que BS3 es una molécula cargada, no puede atravesar libremente las membranas celulares, lo que lo convierte en un reticulante ideal para las proteínas de la superficie celular. [7]

Homobifuncional: BS3 es un reticulante homobifuncional porque tiene dos grupos reactivos idénticos, es decir, los ésteres de N -hidroxisulfosuccinimida (sulfo-NHS), y solo es necesario un paso para establecer el entrecruzamiento entre las moléculas conjugadas. [8]

Reactivo con aminas: BS3 es reactivo con aminas porque sus ésteres de N -hidroxisulfosuccinimida (NHS) en cada extremo reaccionan específicamente con aminas primarias para formar enlaces amida estables en una reacción de sustitución de acilo nucleófilo en la que la N -hidroxisulfosuccinimida actúa como grupo saliente. . [9] BS3 es particularmente útil en aplicaciones relacionadas con proteínas porque puede reaccionar con las aminas primarias en la cadena lateral de los residuos de lisina y el extremo N de las cadenas polipeptídicas. [10] Este reticulante también se puede utilizar para estabilizar las interacciones proteína-proteína para análisis posteriores mediante inmunoprecipitación [11] o espectrometría de masas de reticulación. [12]

BS3 deuterado

El reticulante deuterado bis(sulfosuccinimidil) 2,2,7,7-suberato-d4 es el agente reticulante BS3 "pesado" que contiene 4 átomos de deuterio. Cuando se utiliza en estudios de espectrometría de masas , BS3-d4 proporciona un desplazamiento de 4 daltons en comparación con las proteínas reticuladas con el análogo no deuterado (BS3-d 0 ). [13] Por lo tanto, se pueden utilizar análogos de entrecruzamiento "pesados" y "ligeros" para marcar isotópicamente proteínas y péptidos en aplicaciones de investigación de espectrometría de masas. [14]

Aplicaciones

suberato de disuccinimidilo

El suberato de disuccinimidilo (DSS) es el análogo no soluble en agua de BS3. DSS y BS3 expresan la misma capacidad de reticulación hacia aminas primarias. [16] La principal diferencia estructural entre estas dos moléculas es que el DSS no contiene sustituyentes sulfonato en ninguno de los extremos de la molécula, y es esta diferencia la responsable de la naturaleza no polar y sin carga de la molécula de DSS. [17] Debido a la naturaleza hidrófoba de este reticulante, debe disolverse en un disolvente orgánico como dimetilsulfóxido antes de agregarlo a una muestra acuosa. Debido a la capacidad del DSS para cruzar membranas celulares, es más adecuado para aplicaciones donde se necesita reticulación intracelular. [18]

Estructura química del suberato de disuccinimidilo.

Referencias

  1. ^ Shi, Jing-Ming; Pei, Jie; Liu, En-Qi; Zhang, Lin (2017). "Análisis de reticulación del suberato de bis (sulfosuccinimidilo) (BS3) del comportamiento del péptido β-amiloide en solución y en membranas de fosfolípidos". MÁS UNO . 12 (3): e0173871. Código Bib : 2017PLoSO..1273871S. doi : 10.1371/journal.pone.0173871 . ISSN  1932-6203. PMC  5360245 . PMID  28323849.
  2. ^ Arora, Bharti; Tandón, Rashmi; Attri, Pankaj; Bhatia, Rohit (2017). "Reticulación química: papel en la ciencia de proteínas y péptidos". Ciencia actual de proteínas y péptidos . 18 (9): 946–955. doi :10.2174/1389203717666160724202806. ISSN  1875-5550. PMID  27455969.
  3. ^ ab Shao, Jiahui (2016), "Longitud del brazo espaciador", en Drioli, Enrico; Giorno, Lidietta (eds.), Enciclopedia de membranas , Berlín, Heidelberg: Springer, págs. 1805–1806, doi :10.1007/978-3-662-44324-8_1244, ISBN 978-3-662-44324-8, recuperado el 31 de diciembre de 2022
  4. ^ Verma, Vishal; Rico-Martínez, Roberto; Kotra, Neel; Rey, Laura; Liu, Jiumeng; Snell, Terry W.; Weber, Rodney J. (16 de octubre de 2012). "Contribución de los componentes solubles e insolubles en agua y sus subfracciones hidrófobas / hidrófilas al potencial de generación de especies reactivas de oxígeno de los aerosoles ambientales finos". Ciencia y tecnología ambientales . 46 (20): 11384–11392. Código Bib : 2012EnST...4611384V. doi :10.1021/es302484r. ISSN  1520-5851. PMID  22974103.
  5. ^ Ukai, H.; Inui, S.; Takada, S.; Dendo, J.; Ogawa, J.; Isobe, K.; Ashida, T.; Tamura, M.; Tabuki, K.; Ikeda, M. (1997). "Tipos de disolventes orgánicos utilizados en industrias de pequeña y mediana escala en Japón; un estudio de campo a nivel nacional". Archivos Internacionales de Salud Ocupacional y Ambiental . 70 (6): 385–392. Código bibliográfico : 1997IAOEH..70..385U. doi :10.1007/s004200050233. ISSN  0340-0131. PMID  9439984. S2CID  46697306.
  6. ^ Dorywalska, Magdalena; Strop, Pavel; Melton-Witt, Jody A.; Hasa-Moreno, Adela; Farías, Santiago E.; Galindo Casas, Meritxell; Delaria, Kathy; Luis, Víctor; Poulsen, Kris; Sutton, Janette; Bolton, Gary; Zhou, Dahui; Moine, Ludivine; Dushin, Russell; Tran, Thomas-Toan (2015). "Degradación dependiente del sitio de una carga útil de enlazador basada en auristatina no escindible en plasma de roedores y su efecto sobre la eficacia del ADC". MÁS UNO . 10 (7): e0132282. Código Bib : 2015PLoSO..1032282D. doi : 10.1371/journal.pone.0132282 . ISSN  1932-6203. PMC 4498778 . PMID  26161543. 
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