一些吖啶酯或者吖啶磺酰胺中都含有NHS基團,該基團不參與化學發光反應,但是它是吖啶酯能直接標記和交聯蛋白質、抗體或酶的關鍵基團,是可以與胺反應的交聯劑,在吖啶酯、熒光素以及其它生物分子探針中都應用普遍。
吖啶酯NHS酯標記蛋白
吖啶酯中NHS酯的結構
NHS酯指的是N-羥基琥珀酰亞胺(或N-羥基丁二酰亞胺)中的羥基脫去氫,與吖啶酯中羧基脫去羥基后的羰基相連而形成的特殊酯(-COO-N-)。這種酯可以與蛋白上的伯胺(一級氨基)反應,NHS酯中羰基相連的C-O鍵斷裂脫去NHS基團,然后羰基與蛋白氨基相連形成-CONH-酰胺鍵(即蛋白中羧氨脫水縮合形成的肽鍵),從而與蛋白質連接達到標記蛋白的目的。后續通過化學發光反應,以檢測被吖啶酯標記的蛋白。
NHS酯的優勢
與伯胺(-NH2)反應的化學基團有很多,也有一些吖啶酯以其它的方式來標記蛋白或者多肽,但是NHS酯更加通用和普遍。伯胺存在與每個多肽鏈或蛋白的N-端和賴氨酸(Lys,K)氨基酸殘基的側鏈中,即大多數蛋白都可被NHS酯標記。這些伯胺在生理 pH 下帶正電; 因此,它們主要發生在天然蛋白質三級結構的外表面上,很容易與引入水性介質中的結合試劑發生反應。此外,在典型的生物學或蛋白質樣品的化學官能基團中,伯胺尤為具有親核性,易與幾個反應性基團靶向結合,如NHS酯、異硫氰酸酯以及有些吖啶酯中用的碳二亞胺等。
吖啶酯NHS酯使用注意
NHS酯水解與伯胺反應產生競爭,水解速率隨pH增加而增加,所以低濃度蛋白記率會下降,所以吖啶酯標記蛋白時優先在生理至弱堿性環境pH(7.2-9)下完成。緩沖液可用磷酸鹽、碳酸鹽、HEPES或硼酸鹽緩沖液,含伯胺的Tris緩沖液會競爭而不相容,標記步驟結束可用Tris或甘氨酸緩沖液猝滅。德晟是化學發光試劑廠家,可提供含NHS及其它交聯結構的吖啶酯及相關緩沖劑。