Yaqinlik yorlig'i - Affinity label


Qarindoshlik yorliqlari sinfidir ferment inhibitörleri bu kovalent ravishda maqsadga bog'lanib, uni faolsizlantiradi. Afinaviy yorliqning o'ziga xos xususiyati kuchsiz reaktiv guruhni aminokislota qoldig'iga qaytarib bo'lmaydigan darajada bog'lovchi fermentga etkazish uchun maqsadli qismdan foydalanishdir. Yorliqning maqsadli qismi ko'pincha fermentning tabiiy substratiga o'xshaydi, shuning uchun kovalent bog'lanishdan oldin shunga o'xshash kovalent bo'lmagan bog'lanish rejimi qo'llaniladi.[1][2] Ularning tibbiyotda foydaliligi birinchi nodavlat majburiy qadamning o'ziga xos xususiyati bilan cheklanishi mumkin, ammo beg'araz harakatlar quyidagi maqsadlarda ishlatilishi mumkin. yaqinlik yorlig'i - birikmalarning substratga xos bog'lanishini tekshirish texnikasi.[1]

Ushbu yorliqlar faqat fermentlar bilan chegaralanmaydi, balki ular bilan reaksiyaga kirishish uchun ham tuzilgan bo'lishi mumkin antikorlar yoki ribozimlar garchi bu foydalanish kamroq tarqalgan bo'lsa ham. Gemoglobin kabi oqsillarning faol joyi bo'lmasa-da, majburiy cho'ntaklar ularning yaqinligi uchun ishlatilishi va shu bilan etiketlanishi mumkin.

Tasnifi

Qarindoshlik belgilarini reaktiv guruhlari va etkazib berish uslubiga qarab uchta alohida toifaga ajratish mumkin.[3]

Klassik yaqinlik yorliqlari

Ushbu turkum an-ni biriktirishning eng oddiy usulini o'z ichiga oladi elektrofil tabiiy substratni tez-tez taqlid qiladigan kovalent bo'lmagan majburiy qismga nisbatan past ichki reaktivlik bilan. Ushbu belgining kaliti shundaki, elektrofilning reaktivligi ferment tomonidan o'zgarmaydi va kovalent bo'lmagan bog'lovchi qism faol joyda elektrofilning mavjudligini va umrini oshirishga xizmat qiladi (samarali molyarlik ). Zaif reaktiv guruh faol joydan tashqarida yoki boshqa oqsillarda funktsional guruhlar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin, ammo selektivlikni kovalent bo'lmagan bog'lovchi qism beradi. Ushbu turdagi inhibitorlarning kinetik imzolarini to'yinganlikda topish mumkin, chunki kovalent reaktsiya (kinakt) inhibitorning yuqori konsentratsiyasida tezlikni cheklovchi bosqichga aylanadi. Kabi bir hovuch dorilar afatinib ushbu yondashuv orqali FDA tomonidan tasdiqlangan. Oqsil bilan bog'langan elektrofilga hujum qilish uchun kuchsiz nukleofil inhibitordan foydalanishning teskari yondashuvi ham o'rganilgan. Ushbu yondashuv oqsil elektrofillari etishmasligi va faqat tegishli bo'lganlar tufayli juda kam e'tibor oldi kofaktorlar maqsadli bo'lishi mumkin.[1][3]

Tinchlik yaqinligi yorliqlari

Tinchlik yaqinligi yorliqlari faqat faol uchastkada topilgan "maskalangan" reaktiv funktsiyalar yordamida fermentlarni inhibe qilishning istiqbolli yondashuvini anglatadi. Ushbu yondashuv mexanizmga asoslangan inaktivatorlardan farq qiladi, chunki kataliz "yo'ldan" bo'lishi kerak. Katalizning ushbu shaklini tushuntirish uchun eng yaxshi misollardan biri bu 4-halopiridinlar ta'sirida dimetillargin dimetilaminohidrolaza (DDAH) ning inaktivatsiyasi. Fiziologik pH darajasida 4-halo guruhi tiolatlar bilan deyarli ahamiyatsiz reaktivlikka ega, ammo azotning protonlashi bilan reaktivlik ~ 4500 marta oshadi. Ushbu protonatsiya odatda katalizda ishtirok etmaydigan aspartat qoldig'i bilan yo'ldan chiqadi. Sistein faol joyi hujumidan va galogenidni yo'qotgandan so'ng ferment qaytmas darajada o'zgartiriladi. Katalizning ushbu talabi modifikatsiyaning selektivligini sozlaydi.[3] Ushbu sinf halopiridinlar bilan chegaralanmaydi va epoksidlar va peptidil asiloksimetil ketonlar, shu jumladan funktsional guruhlardan foydalanilgan. Ushbu sinfning kinetik imzosi klassik yaqinlik belgilariga o'xshaydi. Ushbu atama ilgari kuchsiz reaktiv guruhlarni o'z ichiga olgan yaqinlik belgilarini tavsiflash uchun ishlatilgan, ammo so'nggi adabiyotlar off-kataliz talabidan kelib chiqqan.[4]

Fotofafiya yorliqlari

Fotoaffinit yorliqlari yorug'lik ta'sirida hosil bo'ladigan ferment bo'lmagan reaktivlik va faol joydagi ushbu reaktiv guruhning samarali molyarligini oshirish uchun kovalent bo'lmagan maqsadli qism bilan tavsiflanadi. Ushbu texnika nazariy jihatdan yaxshi ko'rinishga ega bo'lsa-da, past darajadagi yorliq ko'pincha reaktiv turlarni erituvchi yoki eritmadagi boshqa turlar bilan susaytirishi tufayli kuzatiladi. Biroq, bu söndürme foydali bo'lishi mumkin, chunki bu juda tez jarayon bo'lib, reaktiv tur hosil bo'lgandan so'ng, u sezilarli darajada tarqalmaydi va faqat o'zi bilan yaqin bo'lgan molekulalar bilan reaksiyaga kirishadi.

Fotoaffinit yorliqlari inhibisyon yoki giyohvand moddalarni iste'mol qilish uchun katta umid bermaydi, ammo ligandning bog'lanish joylarini aniqlash uchun mos keladi. Nitrenlar yoki 2-aril-5-karboksitetrazollar kabi reaktiv guruhlar ko'pincha yuqori reaktiv, tanlanmagan karbenlar yoki o'rta darajada selektiv nitril-imin oraliq mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.[2][3]

Affinity etiketlash usullaridan foydalanish

Fermentni tavsiflashda kataliz uchun javobgar bo'lgan aminokislota qoldiqlarini aniqlash juda muhimdir. X-nurli kristallografiya faol uchastka haqida batafsilroq ma'lumot beradiganligi aniq bo'lsa-da, faqat statik rasm qaytariladi va substratning birgalikda kristallanishi yoki fermentativ aylanish tufayli taqlid qilishda qiyinchiliklarga duch kelish mumkin.

Shu maqsadda yaqinlik belgilaridan foydalanishning klassik namunasi ximotripsinning faol joyi topografiyasini xaritalashda. Tabiiy substrat yadrosining turli mintaqalarida reaktiv guruhlarni (halometil ketonlar yoki fosfofloridlar) joylashtirgan uch xil yaqinlik yorlig'i yordamida uch xil aminokislotalarning nisbiy holati va o'ziga xosligini aniqlash mumkin edi.[1] Fermentning faol joyini aniqlash uchun yaqinlik belgilarini qo'llashning yana bir muhim namunasi - Grachev va boshq. natijada prokaryotik transkripsiya jarayonida fosfodiester-bog'lanish hosil bo'lishiga javobgar bo'ladigan yadro RNK-polimerazaning b-subbirligi xarakterlanadi.[5]

Faollikka asoslangan oqsillarni profillash (ABPP)

Ning asosiy birligi Faollikka asoslangan proteomika odatda ikkita elementdan iborat bo'lgan zonddir: reaktiv guruh (RG, ba'zan "jangovar kallak" deb nomlanadi) va yorliq. Bundan tashqari, ba'zi problar selektivlikni kuchaytiradigan majburiy guruhni o'z ichiga olishi mumkin. Reaktiv guruhda odatda maxsus ishlab chiqilgan elektrofil mavjud bo'lib, u faol fermentning faol joyidagi nukleofil qoldiq bilan kovalent bog'langan bo'ladi. Tormozlangan yoki translyatsiyadan keyin o'zgartirilgan ferment faollikka asoslangan prob bilan reaksiyaga kirishmaydi. Yorliq fluorofor kabi muxbir yoki Huisgen 1,3-dipolyar siklodiktsiya (shuningdek, chertish kimyosi sifatida ham tanilgan) bilan ishlash uchun biotin yoki alkin yoki azid kabi yaqinlik yorlig'i bo'lishi mumkin.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d Wofsy L, Metzger H, Singer SJ (1962 yil noyabr). "Affinity markirovkasi - antikor va ferment molekulalarining faol joylarini belgilashning umumiy usuli". Biokimyo. 1: 1031–9. doi:10.1021 / bi00912a013. PMID  14001461.
  2. ^ a b Colman RF (1995). "Maxsus fermentlar saytlarini maqsadga yo'naltirishga yaqinlik yorlig'i va shunga o'xshash yondashuvlar". Bisvas BB, Roy S (tahr.). Proteinlar: tuzilishi, funktsiyasi va muhandisligi. Subcellular Biokimyo. 24. Boston, MA: Springer. 177-205 betlar. doi:10.1007/978-1-4899-1727-0_7. ISBN  978-1-4899-1729-4.
  3. ^ a b v d Tuley A, Fast W (iyun 2018). "Kovalent inhibitorlar taksonomiyasi". Biokimyo. 57 (24): 3326–3337. doi:10.1021 / acs.biochem.8b00315. PMC  6016374. PMID  29689165.
  4. ^ Jonson CM, Linsky TW, Yoon DW, MD doktori, Tezkor V (fevral 2011). "Halopiridinlarni tinchlik yaqinligi yorlig'i sifatida kashf qilish: dimetilgingin dimetilaminogidrolazani inaktivatsiyasi". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 133 (5): 1553–62. doi:10.1021 / ja109207m. PMC  3038607. PMID  21222447.
  5. ^ Grachev, M. A., T. I. Kolocheva, E. A. Luxtanov va A. A.Mustaev. 1987. Escherichia coli RNK polimerazasining funktsional topografiyasi bo'yicha tadqiqotlar. Yuqori darajadagi selektiv yaqinlik yorlig'i, boshlang'ich substratlarning analoglari. Yevro. J. Biokimyo. 163: 113-121. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1987.tb10743.x