Vinylboronic Acids as Efficient Bioorthogonal Reactants for Tetrazine Labeling in Living Cells.
Vinylboronic Acids as Efficient Bioorthogonal Reactants for Tetrazine Labeling in Living Cells.
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DOI：
10.1021/acs.bioconjchem.7b00796
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发表时间：
2018-04-18
影响因子：
4.7
通讯作者：
Bonger KM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Eising S;van der Linden NGA;Kleinpenning F;Bonger KM
生物正交化学可以用于生物分子的选择性修饰，而不会干扰细胞中存在的任何其他功能。四嗪配位反应具有较高的选择性和较高的反应速率，非常适合作为生物正交反应。最近，我们描述了乙烯基硼酸(VBA)作为一种新型的亲水性生物正交链，它能与联吡啶-S-四嗪类化合物发生有效的反应，并将其用于细胞裂解液中的蛋白质修饰。然而，目前尚不清楚VBA是否适合在活细胞中进行标记实验，因为VBA可能与邻近的碳水化合物二醇配位。在这里，我们评估了VBA作为生物正交反应物使用蛋白酶体的不可逆抑制剂标记活细胞中的蛋白质，并将其反应活性与含有降冰片烯的抑制剂进行了比较，降冰片烯是一种广泛用于四嗪连接的反应物。在细胞穿透荧光四嗪的两步标记法中，VBA和降冰片烯探针之间没有太大的差异，这表明VBA与二醇几乎没有副反应，可以有效地用于活细胞中的蛋白质标记。
Bioorthogonal chemistry can be used for the selective modification of biomolecules without interfering with any other functionality present in the cell. The tetrazine ligation is very suitable as a bioorthogonal reaction because of its selectivity and high reaction rates with several alkenes and alkynes. Recently, we described vinylboronic acids (VBAs) as novel hydrophilic bioorthogonal moieties that react efficiently with dipyridyl-s-tetrazines and used them for protein modification in cell lysate. It is not clear, however, whether VBAs are suitable for labeling experiments in living cells because of the possible coordination with, for example, vicinal carbohydrate diols. Here, we evaluated VBAs as bioorthogonal reactants for labeling of proteins in living cells using an irreversible inhibitor of the proteasome and compared the reactivity to that of an inhibitor containing norbornene, a widely used reactant for the tetrazine ligation. No large differences were observed between the VBA and norbornene probes in a two-step labeling approach with a cell-penetrable fluorescent tetrazine, indicating that the VBA gives little or no side reactions with diols and can be used efficiently for protein labeling in living cells.
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