琥珀酰亚胺在半胱氨酸上的按需分离促进蛋白质的（半）合成

马来酰亚胺是一种广泛使用的生物连接剂，用于通过Michael加成或Diels-Alder环加成反应将肽、蛋白质和寡核苷酸进行结合。然而，一些基于马来酰亚胺的连接剂不稳定，会在还原条件下发生逆Michael加成而断裂。另一方面，通过半胱氨酸马来酰亚胺化学连接的一些抗体-药物结合物需要额外的连接剂，这些连接剂通过酶或化学方式裂解从而在肿瘤部位释放有效载荷。因此，按需断裂连接剂有助于琥珀酰亚胺在抗体药物和化学蛋白组学中的应用。同时，也有助于琥珀酰亚胺作为保护基团应用于蛋白质的（半）化学合成。

近期，以色列理工学院的Ashraf Brik课题组首次报道了一种PdII络合物在水相条件下介导的琥珀酰亚胺作为保护基团在Cys上的高效断裂。

图片来源：J. Am.Chem. Soc.

首先，优化了琥珀酰亚胺与Cys发生断裂的条件，实验结果显示在37°C下， 6 MGN·HCl/0.2 M磷酸盐缓冲液中使用10当量的PdCl2，50当量的MgCl2，pH值为5.5为反应条件。并合成模式多肽10研究了这一过程的反应机理。

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    此外，与前期研究结果比较，使用不同的PdII络合物和添加剂，可以选择性断裂噻唑烷或是琥珀酰亚胺。

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接着，将这种琥珀酰亚胺连接剂应用于固相化学连接策略合成多肽。整个合成过程有6步，在13小时内完成，且获得了46%的分离产率。

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 将基于琥珀酰亚胺连接剂的固相化学连接策略用于组装泛素化蛋白探针Ub-ABPs。

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琥珀酰亚胺作为肽硫酯中Cys残基的保护基团应用于蛋白质的半制备合成。

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此外，还展示了这一方法在蛋白质合成中的优点，即通过基于内含肽的表达获得大肠杆菌来源的硫氧还蛋白-1（Trx-1）的肽段，琥珀酰亚胺基保护和脱保护肽段中的半胱氨酸，从而在一锅法中实现连接/脱硫和随后的二硫键形成以获得完整的蛋白。

参考文献

On-Demand Detachment of Succinimides on Cysteine to Facilitate (Semi) Synthesis of Challenging ProteinsJ. Am. Chem. Soc.

DOI: 10.1021/jacs.0c07663

原文作者：Ganga B. Vamisetti,† GandhesiriSatish,† Prasad Sulkshane, Guy Mann, Michael H. Glickman, and AshrafBrik*

来源：WeeChem微观化