DFT‐basierte Entdeckung von Ethynyl‐Triazolyl‐Phosphinaten als modulare Elektrophile für die chemoselektive Cystein‐Biokonjugation und Profilierung

Abstract

Wir berichten über eine Dichtefunktionaltheorie (DFT)-basierte Entdeckung von Ethinyl-Triazolyl-Phosphinaten (ETP) als eine neue Klasse elektrophiler Verbindungen für die selektive Biokonjugation von Cystein. Mit Hilfe der Cu I -katalysierten Azid-Alkin-Cycloaddition (CuAAC) in wässrigem Puffer konnten wir eine Vielzahl funktioneller elektrophiler Bausteine, darunter auch Proteine, aus Diethynylphosphinat herstellen. Wir verwendeten diese ETP-Reagenzien, um fluoreszierende Peptid-Konjugate für die Markierung von Rezeptoren auf lebenden Zellen sowie ein stabiles und biologisch aktives Antikörper-Wirkstoff-Konjugat zu erhalten. Darüber hinaus konnten wir ETP-Elektrophile unter nativen Bedingungen in ein Azid-haltiges Ubiquitin einbauen und ihr Potenzial für die Protein-Protein-Konjugation demonstrieren. Schließlich zeigen wir die exzellente Cystein-Selektivität dieser neuen Klasse von Elektrophilen in Massenspektrometrie basierten, proteomweiten Reaktivitätsstudien und unterstreichen damit die generelle Anwendbarkeit in homogenen Biokonjugationsstrategien zur Verknüpfung zweier komplexer Biomoleküle.