CMP-C9-Azido-Sialic Acid:型式特征英文、生物学正交运用与糖水利工程探讨
一、背景图片介绍
唾沫酸(Sialic acids)是多方面有于母乳喂养植物神经末梢细胞膜外面糖链末下九碳单糖,包括负电荷量、亲水性树脂和非常丰富性的格局有特点。它在神经末梢细胞膜判断、手机信号转导、免役缓解、肿癌传递等过程中 中更好地发挥至关重要功能。在当中,N-乙酰神经末梢氨酸(Neu5Ac)是常有的的。
CMP-sialic acid(组织苷酸吐沫酸) 是吐沫酸在机体凭借CMP-sialic acid synthase 激酶效用与胞苷一磷酸(CMP)结合实际的特异性状态,是糖基转入酶在糖基化反响中的底物。
成了探讨糖链作用、改进糖基化路径、构建可标上作用团,探讨者装修设计并提炼了各种各样人工客服吐液酸接近物,在这当中**CMP-C9-Azido-Sialic Acid(9-叠氮吐液酸胞苷单磷酸)**其所掌握叠氮基团(azide group)而称得上同类根本的生物工程正交标上生化试剂。
二、化学反应框架与命名为
CMP-C9-Azido-Sialic Acid 的普通机械名字大全往往为:
Cytidine-5'-monophospho-9-azido-5-N-acetylneuraminic acid
其节构由三部曲分具有:
Neu5Ac 法律主体:会有 9 位氮成为的 N-乙酰神经末梢氨酸;
Azide 基团 (-N₃):坐落第八碳原子结构(C-9),谋生物正交的反应位点;
CMP(胞苷-5'-单磷酸)连入一些:利用α-1,5 糖苷键连入 Neu5Ac C2 羟基与 CMP。
其分子式量约为 662.5 g/mol,常以水悬浊液或冻干粉样式补充,稳定的性优秀。
三、制成自驾线路分析
生成CMP-C9-Azido-Sialic Acid大部分需亲身经历以内三个关键的步奏:
1. 9-Azido-Neu5Ac 的自动合成
利用自然Neu5Ac为底物,在无刺激状况下将C9位羟基生成为叠氮基(N₃);
常选取氯磺酸酯变为法,或利用甲磺酸酯中部体与NaN₃实行亲核成为;
抓好α-三维立体选定性并抹去Neu5Ac的结构设计完好性。
2. CMP 连接方式化学反应
将9-Azido-Neu5Ac与胞苷-5'-三磷酸(CTP)在酶(如CMP-sialic acid synthase)或化学工业催化氧化剂(如CDI)的存在发放生缩合,行成CMP-C9-Azido-Neu5Ac;
四、微生物正交箭头共识机制
CMP-C9-Azido-Sialic Acid 的大优缺点是注入没事个超高稳定性高而不干挠生态学网络体系的叠氮官能团(N₃)。该官能团可进行给出体现:
1. 铜催化反应迟钝叠氮-炔环暴击伤害反应迟钝(CuAAC)
与含炔基的检测器(如Alkyne-Cy5、Alkyne-Biotin)去共价偶联;
做到体细胞表面上口水酸的可视化剖析、拉下剖析、免疫性共wifi定位等。
2. 应变力推动的点开反應(SPAAC)
与DBCO、BCN等应变力炔表现,不需要铜催化反应剂,适宜活神经元和休内保障体系;
用以小动物绘图中的消化吸收记号及身体里显像。
所选微生物正交药剂学反应迟钝享有高特男人、高时延、低底色等长处。
五、代谢率标志与糖链建设项目
1. 神经元接触面津液酸的大数据可视化
将CMP-C9-Azido-Sialic Acid以底物方法提供了細胞,经途α2,3-或α2,6-吐沫酸转让酶离子液体,加入适量細胞糖链的未端。接着与Cy5-alkyne、AF488-alkyne等表现,进行細胞外观糖链交互激光散斑。
适应用在于:
癌人体细胞糖链设计对比分析辨别;
外面糖链新动态变迁探索;
单内部糖图谱创设。
2. 糖链改善与糖工程项目
CMP-C9-Azido-Neu5Ac 能作为“系统化糖核苷酸”,用以自我调节糖基传递酶催化活性或激烈竞争限制天然植物底物,才能干涉糖链合成视频,用以学习:
感觉神经元胸部发育与突触糖链变迁;
肉瘤糖链非常下列不属于功能键;
噬菌体、病毒样本、体与口水酸彼此之间用处。
3. 靶向药物递送与免疫检测激话
采用将azide糖获取淋巴肿瘤癌细胞结构外层,再与海洋生物正交模块氧分子(如体-DBCO)搭配,推动:
靶向治疗奈米抗癫痫药物递送;
抗体激话(click-to-release)方案;
接种疫苗原表位表达。
六、软件应用案例实例
实验英文一:组织表明糖链显像
在HeLa细胞膜中转地染ST6Gal-I展现质粒;
增长CMP-C9-Azido-Neu5Ac有所作为供体;
与AF488-DBCO体现30秒钟;
荧光显微镜下检查细胞核膜精彩纷呈荧光。
实验操作二:小鼠肚子里糖链标示
尾血管打瘦脸针CMP-C9-Azido-Neu5Ac;
24小时内后肌内注射Cy7-DBCO;
IVIS近红外显像表现肝、脾脏和淋巴肿瘤组织开展荧光强化;
广泛用于组识特异形糖链传达解析。
七、长处与特别留意情况说明
长处:
与先天CMP-Neu5Ac节构同类,可被大部份数口水酸转入酶识别图片;
Azido 基团小、平衡、不影响到糖链面积构象;
可用以活组织、動物模型工具;
与许多种探头(荧光、带磁、放射线性、抗癫痫药物)可化学反应接枝。
注重须知:
铜催化剂的作用选择反應或者对生殖细胞有毒性性,活体符号提案选用SPAAC;
部分细胞系对CMP并衍生物摄食吸收率较低,需辅助工具装运手段;
存贮需较低温度阴凉,防止出现叠氮分离;
利用前需抓实无游离于Azide电极剩余的,以以免 时代背景表现。
八、结语与未来展望
CMP-C9-Azido-Sialic Acid看做是一种节构精妙、基本功能性极度人工控制的吐液酸双重性物,为深入分析糖链基本功能性、搭建糖过程中体统及研发环保型靶向诊治诊治营销策略出示了强有力软件。跟随生态学正交技术性、分解代谢符号营销策略和多模态成相具体方法的逐渐转型,CMP-C9-Azido-Neu5Ac将在下例业务领域能够更高潜质:
糖核膳食纤维组学与糖链图谱编写;
CAR-T细胞系膜糖遮盖;
良性肿瘤特女性朋友免疫性激发;
“Click-enabled” 智力递药渠道;
精细糖化预防针与生物工程素材开放。
它不谏为现代化糖生物工程学不能不或缺的微生物培养基中的一个。
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