Name: synthesis and bioconjugation of thiol-reactive reagents for the creation of site-selectively modified immunoconjugates
Uploaded: 2019-03-06T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis and Bioconjugation of Thiol-Reactive Reagents for the Creation of Site-Selectively Modified Immunoconjugates at JoVE.com

Yazarlar Dr Sai Kiran Sharma yararlı konuşmaları için teşekkür ederiz.

1. 4-[5-(methylthio)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]-aniline (1) sentezi
Not: ışık duyarlılığı nedeniyle bahçedeki, folyo kaplı damarlarının bütün tepkiler devam et.
<ol><li>Bir 10 mL alt şişesi yuvarlak, 100 mg (0.517 mmol, eşdeğeri olan 1) 3 ml metanol 5-(4-aminophenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-thiol geçiyoruz.</li>
	<li>Bu, diisopropylethylamine 360 μL ekleyin (DIPEA; 2.07 mmol; 4 eşdeğerleri; susuz) ve küçük manyetik heyecan bar. Şişeye bir kauçuk tıpa ile kapak ve oda sıcak...

<ol>
	<li>Wu, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibodies+and+antimatter:+The+resurgence+of+immuno-PET.">Antibodies and antimatter: The resurgence of immuno-PET.</a> Journal of Nuclear Medicine. 50 (1), 2-5 (2009).</li><li>Zeglis, B. M., Lewis, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+guide+to+the+construction+of+radiometallated+bioconjugates+for+positron+emission+tomography.">A practical guide to the construction of radiometallated bioconjugates for positron emission tomography.</a> Dalton Transactions. 40 (23), 6168-6195 (2011).</li><li>Agarwal, P., Bertozzi, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specific+antibody-drug+conjugates:+the+nexus+of+bioorthogonal+chemistry,+protein+engineering,+and+drug+development.">Site-specific antibody-drug conjugates: the nexus of bioorthogonal chemistry, protein engineering, and drug development.</a> Bioconjugate Chemistry. 26 (2), 176-192 (2015).</li><li>Adumeau, P., Sharma, S. K., Brent, C., Zeglis, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specifically+labeled+immunoconjugates+for+molecular+imaging-part+1:+Cysteine+residues+and+glycans.">Site-specifically labeled immunoconjugates for molecular imaging-part 1: Cysteine residues and glycans.</a> Molecular Imaging and Biology. 18 (1), 1-17 (2016).</li><li>Adumeau, P., Sharma, S. K., Brent, C., Zeglis, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specifically+labeled+immunoconjugates+for+molecular+imaging-part+2:+Peptide+tags+and+unnatural+amino+acids.">Site-specifically labeled immunoconjugates for molecular imaging-part 2: Peptide tags and unnatural amino acids.</a> Molecular Imaging and Biology. 18 (1), 153-165 (2016).</li><li>Alley, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+linker+stability+to+the+activities+of+anticancer+immunoconjugates.">Contribution of linker stability to the activities of anticancer immunoconjugates.</a> Bioconjugate Chemistry. 19 (3), 759-765 (2008).</li><li>Baldwin, A. D., Kiick, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tunable+degradation+of+maleimide-thiol+adducts+in+reducing+environments.">Tunable degradation of maleimide-thiol adducts in reducing environments.</a> Bioconjugate Chemistry. 22 (10), 1946-1953 (2011).</li><li>Shen, B. -. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conjugation+site+modulates+the+in+vivo+stability+and+therapeutic+activity+of+antibody-drug+conjugates.">Conjugation site modulates the in vivo stability and therapeutic activity of antibody-drug conjugates.</a> Nature Biotechnology. 30 (2), 184-189 (2012).</li><li>Jackson, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+and+in+vivo+evaluation+of+cysteine+and+site+specific+conjugated+herceptin+antibody-drug+conjugates.">In vitro and in vivo evaluation of cysteine and site specific conjugated herceptin antibody-drug conjugates.</a> Plos One. 9 (1), (2014).</li><li>Ponte, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+how+the+stability+of+the+thiol-maleimide+linkage+impacts+the+pharmacokinetics+of+lysine-linked+antibody-maytansinoid+conjugates.">Understanding how the stability of the thiol-maleimide linkage impacts the pharmacokinetics of lysine-linked antibody-maytansinoid conjugates.</a> Bioconjugate Chemistry. 27 (7), 1588-1598 (2016).</li><li>Stimmel, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specific+conjugation+on+serine+-&gt;+cysteine+variant+monoclonal+antibodies.">Site-specific conjugation on serine -&gt; cysteine variant monoclonal antibodies.</a> Journal of Biological Chemistry. 275 (39), 30445-30450 (2000).</li><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+kidney+uptake+in+radiometal+labeled+peptide+linkers+conjugated+to+recombinant+antibody+fragments.+site-specific+conjugation+of+DOTA-peptides+to+a+cys-diabody.">Reduction of kidney uptake in radiometal labeled peptide linkers conjugated to recombinant antibody fragments. site-specific conjugation of DOTA-peptides to a cys-diabody.</a> Bioconjugate Chemistry. 13 (5), 985-995 (2002).</li><li>Li, J., Wang, X. H., Wang, X. M., Chen, Z. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specific+conjugation+of+bifunctional+chelator+BAT+to+mouse+IgG(1)+Fab'+fragment.">Site-specific conjugation of bifunctional chelator BAT to mouse IgG(1) Fab' fragment.</a> Acta Pharmacologica Sinica. 27 (2), 237-241 (2006).</li><li>Tinianow, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specifically+Zr-89-labeled+monoclonal+antibodies+for+ImmunoPET.">Site-specifically Zr-89-labeled monoclonal antibodies for ImmunoPET.</a> Nuclear Medicine and Biology. 37 (3), 289-297 (2010).</li><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specific+conjugation+of+monodispersed+DOTA-PEGn+to+a+thiolated+diabody+reveals+the+effect+of+increasing+PEG+size+on+kidney+clearance+and+tumor+uptake+with+improved+64-copper+PET+imaging.">Site-specific conjugation of monodispersed DOTA-PEGn to a thiolated diabody reveals the effect of increasing PEG size on kidney clearance and tumor uptake with improved 64-copper PET imaging.</a> Bioconjugate Chemistry. 22 (4), 709-716 (2011).</li><li>Khalili, H., Godwin, A., Choi, J. -. w., Lever, R., Brocchini, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+binding+of+disulfide-bridged+PEG-Fabs.">Comparative binding of disulfide-bridged PEG-Fabs.</a> Bioconjugate Chemistry. 23 (11), 2262-2277 (2012).</li><li>Koniev, O., Wagner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developments+and+recent+advancements+in+the+field+of+endogenous+amino+acid+selective+bond+forming+reactions+for+bioconjugation.">Developments and recent advancements in the field of endogenous amino acid selective bond forming reactions for bioconjugation.</a> Chemical Society Reviews. 44 (15), 5495-5551 (2015).</li><li>Patterson, J. T., Asano, S., Li, X., Rader, C., Barbas, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+the+serum+stability+of+site-specific+antibody+conjugates+with+sulfone+linkers.">Improving the serum stability of site-specific antibody conjugates with sulfone linkers.</a> Bioconjugate Chemistry. 25 (8), 1402-1407 (2014).</li><li>Toda, N., Asano, S., Barbas, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid,+stable,+chemoselective+labeling+of+thiols+with+Julia-Kocienski-like+reagents:+A+serum-stable+alternative+to+maleimide-based+protein+conjugation.">Rapid, stable, chemoselective labeling of thiols with Julia-Kocienski-like reagents: A serum-stable alternative to maleimide-based protein conjugation.</a> Angewandte Chemie-International Edition. 52 (48), 12592-12596 (2013).</li><li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Last-step+enzymatic+F-18-fluorination+of+cysteine-tethered+RGD+peptides+using+modified+Barbas+linkers.">Last-step enzymatic F-18-fluorination of cysteine-tethered RGD peptides using modified Barbas linkers.</a> Chemistry-a European Journal. 22 (31), 10998-11004 (2016).</li><li>Chiotellis, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+chemoselective+F-18-radiolabeling+of+thiol-containing+biomolecules+under+mild+aqueous+conditions.">Novel chemoselective F-18-radiolabeling of thiol-containing biomolecules under mild aqueous conditions.</a> Chemical Communications. 52 (36), 6083-6086 (2016).</li><li>Adumeau, P., Davydova, M., Zeglis, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thiol-reactive+bifunctional+chelators+for+the+creation+of+site-selectively+modified+radioimmunoconjugates+with+improved+stability.">Thiol-reactive bifunctional chelators for the creation of site-selectively modified radioimmunoconjugates with improved stability.</a> Bioconjugate Chemistry. 29, 1364-1372 (2018).</li><li>Sakamoto, J., Kojima, H., Kato, J., Hamashima, H., Suzuki, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ-specific+expression+of+the+intestinal+epithelium-related+antigen+A33,+a+cell+surface+target+for+antibody-based+imaging+and+treatment+in+gastrointestinal+cancer.">Organ-specific expression of the intestinal epithelium-related antigen A33, a cell surface target for antibody-based imaging and treatment in gastrointestinal cancer.</a> Cancer Chemotherapy and Pharmacology. 46, S27-S32 (2000).</li><li>Sakamoto, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+phase+I+radioimmunolocalization+trial+of+humanized+monoclonal+antibody+huA33+in+patients+with+gastric+carcinoma.">A phase I radioimmunolocalization trial of humanized monoclonal antibody huA33 in patients with gastric carcinoma.</a> Cancer Science. 97 (11), 1248-1254 (2006).</li><li>Junutula, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specific+conjugation+of+a+cytotoxic+drug+to+an+antibody+improves+the+therapeutic+index.">Site-specific conjugation of a cytotoxic drug to an antibody improves the therapeutic index.</a> Nature Biotechnology. 26 (8), 925-932 (2008).</li><li>Pillow, T. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specific+trastuzumab+maytansinoid+antibody-drug+conjugates+with+improved+therapeutic+activity+through+linker+and+antibody+engineering.">Site-specific trastuzumab maytansinoid antibody-drug conjugates with improved therapeutic activity through linker and antibody engineering.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 57 (19), 7890-7899 (2014).</li><li>Boswell, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+tumor+retention+of+a+radiohalogen+label+for+site-specific+modification+of+antibodies.">Enhanced tumor retention of a radiohalogen label for site-specific modification of antibodies.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 56 (23), 9418-9426 (2013).</li><li>Boswell, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+drug+conjugation+on+pharmacokinetics+and+tissue+distribution+of+anti-STEAP1+antibody-drug+conjugates+in+rats.">Impact of drug conjugation on pharmacokinetics and tissue distribution of anti-STEAP1 antibody-drug conjugates in rats.</a> Bioconjugate Chemistry. 22 (10), 1994-2004 (2011).</li><li>Alvarez, V. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specifically+modified+111In+labelled+antibodies+give+low+liver+backgrounds+and+improved+radioimmunoscintigraphy.">Site-specifically modified 111In labelled antibodies give low liver backgrounds and improved radioimmunoscintigraphy.</a> Nuclear Medicine and Biology. 13 (4), 347-352 (1986).</li><li>Strop, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Location+matters:+SIte+of+conjugation+modulates+stability+and+pharmacokinetics+of+antibody+drug+conjugates.">Location matters: SIte of conjugation modulates stability and pharmacokinetics of antibody drug conjugates.</a> Chemistry, Biology. 20 (2), 161-167 (2013).</li><li>Hallam, T. J., Wold, E., Wahl, A., Smider, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibody+conjugates+with+unnatural+amino+acids.">Antibody conjugates with unnatural amino acids.</a> Molecular Pharmaceutics. 12 (6), 1848-1862 (2015).</li><li>Axup, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+site-specific+antibody-drug+conjugates+using+unnatural+amino+acids.">Synthesis of site-specific antibody-drug conjugates using unnatural amino acids.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (40), 16101-16106 (2012).</li><li>Lang, K., Chin, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+incorporation+of+unnatural+amino+acids+and+bioorthogonal+labeling+of+proteins.">Cellular incorporation of unnatural amino acids and bioorthogonal labeling of proteins.</a> Chemical Reviews. 114 (9), 4764-4806 (2014).</li><li>Yamasaki, R. B., Osuga, D. T., Feeney, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periodate+oxidation+of+methionine+in+proteines.">Periodate oxidation of methionine in proteines.</a> Analytical Biochemistry. 126 (1), 183-189 (1982).</li><li>Wang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+methionine+oxidation+in+human+IgG1+Fc+on+serum+half-life+of+monoclonal+antibodies.">Impact of methionine oxidation in human IgG1 Fc on serum half-life of monoclonal antibodies.</a> Molecular Immunology. 48 (6-7), 860-866 (2011).</li><li>O'Shannessy, D. J., Dobersen, M. J., Quarles, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+procedure+for+labeling+immunoglobulins+by+conjugation+to+oligosaccharide+moieties.">A novel procedure for labeling immunoglobulins by conjugation to oligosaccharide moieties.</a> Immunology Letters. 8 (5), 273-277 (1984).</li><li>Panowski, S., Bhakta, S., Raab, H., Polakis, P., Junutula, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specific+antibody+drug+conjugates+for+cancer+therapy.">Site-specific antibody drug conjugates for cancer therapy.</a> Mabs. 6 (1), 34-45 (2014).</li><li>Hu, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-specific+conjugation+of+HIV-1+tat+peptides+to+IgG:+a+potential+route+to+construct+radioimmunoconjugates+for+targeting+intracellular+and+nuclear+epitopes+in+cancer.">Site-specific conjugation of HIV-1 tat peptides to IgG: a potential route to construct radioimmunoconjugates for targeting intracellular and nuclear epitopes in cancer.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 33 (3), 301-310 (2006).</li></ol>

Bu raporda, radiolabeling veya içinde vivo deneyler için herhangi bir iletişim kuralı eklemeyi seçtiniz. Bizim basit nedenidir. Eski ile ilgili olarak, BAKLA tabanlı immunoconjugate radiolabeling hiç, diğer bioconjugation stratejileri kullanarak sentezlenmiş bir immunoconjugate farklı değil ve bu yordamları kapsamlı olmuştur başka bir yerde2 gözden . İkincisi ile ilgili olarak, preklinik içinde vivo deneyler (fare modelleri, doz, vb), özellikleri geniş uygulama ve antikor/antij...

Proton kimyagerler kadar seçicilik ve biyolojik hastalık her iki Nükleer görüntüleme için antikor özgüllüğü istismar ve radyoterapi1hedef. Sıra radiolabeling bir farkla en yaygın yaklaşım amino asitler için radiolabeled prostetik gruplar veya radiometal şelatörlerin eki gelişigüzel esas olan — en sık lysines — ( immünglobulin yapısı içinde Şekil 1A)2. Bu strateji kesinlikle etkili olmakla birlikte, rastgele, site özel olmayan doğası sorunlar oluşturabilir. Özellikle, kötü tanımlı geleneksel bioconjugation yaklaşımlar üretmek ve karışımları farklı regioisomers, her biri kendi kümesini biyolojik ve farmakolojik özellikleri3binlerce heterojen immunoconjugates oluşur. Ayrıca, kargo immünglobulin'ın antijen bağlayıcı etki alanlarına eklenir eğer rastgele bioconjugation antikorlar immunoreactivity engelleyebilir.
Yıllar içinde siteye özgü ve site-seçici bioconjugation stratejileri çeşitli sahip geliştirilen bu sorunları4,5gidermek için. Bu yaklaşımların en yaygın maleimide taşıyan problar katıldı (şekil 1B) sulfhydryl grupları için ligasyonu kullanır. Igg1 antikorlar doğal olarak 4 arası zinciri disülfür köprü, seçmeli olarak ücretsiz thiols Michael ek tepkiler maleimides succinimidyl thioether bağlar ile geçiyor yetenekli vermeye azaltılabilir bağlantıları içerir. Thiols ve maleimides kullanımı kesinlikle geleneksel yöntemleri üzerinde bir gelişme ve çok çeşitli maleimide taşıyan synthons ve bifonksiyonel şelatörlerin şu anda kullanılabilir. Ancak, bu yöntem de ciddi sınırlamaları olduğunu unutmamak gerekir. Thioether bağlantı bir retro-Michael reaksiyon (Şekil 2)6,7,8,9, tabi olabilir çünkü sınırlı istikrar içinde vivo Maleimide tabanlı immunoconjugates sergi 10. bu, tabii ki, radyoaktif payload ya da thiol taşıyan biomolecules dolaşımı (örneğin, glutatyon veya serum albümin) ile onun exchange sürümü yol açabilir. Bu işlemlerin her ikisini de sağlıklı organlar konsantrasyonlarda etkinliği artırmak olarak hedef dokular, azaltılmış görüntüleme kontrast ve alt terapötik oranları ile sonuçlanan faaliyet konsantrasyonlarda azaltmak. Birkaç alternatif thiol reaktif reaktif bir çaba tosylates, bromo ve iodo acetyls ve vinil sulfones11,12,13, de dahil olmak üzere bu sorunları aşmak için geliştirilmiştir 14 , 15 , 16 , 17. ancak, tüm bu yaklaşımların yaygın uygulama engel kısıtlamalar bulunmaktadır.
Yaklaşık beş yıl önce geç Carlos Barbas III Scripps Araştırma Enstitüsü'nde laboratuvar phenyloxadiazolyl metil sulfones kullanımı olarak thiols (şekil 1 c ve şekil 3) ile son derece kararlı bağlantıları seçici oluşumu Kimyasalları kurulmasına öncülük 18 , 19. sonuçta benzer daha yüksek istikrar ile immunoconjugates üreten floresein ücretsiz sistein kalıntıları, içerecek şekilde tasarlanmış birkaç antikorlar değiştirmek için bir phenyloxadiazolyl metil sulfone taşıyan türevi yazarlar istihdam maleimide tabanlı probları kullanılarak oluşturulan yapıları. Bu umut verici iş görme üzerine, biz bu teknoloji sadece pek radiochemistry kullanılmaya başlanmış ve henüz hiç bifonksiyonel şelatörlerin veya radioimmunoconjugates20,21 sentezinde kullanılır olmuştu değil biraz şaşırdık . Uygulamalar, ancak, bu eksiklik yakında daha fazla anlam ifade etmeye başladı: bozulma ürünleri ile karmaşık karışımlar alınmasından reaktif Sigma-Aldrich tedarik çeşitli girişimler sonuçlandı < istenen bahçedeki % 15. Yayımlanmış sentetik yolun biraz hantal ve karmaşık organik kimya donatım gerektirir gibi Ayrıca, bildirilen reaktif kendimizi sentezleme gerçekçi bir seçenek de, değildi bu en radiochemistry ve moleküler görüntüleme laboratuvarlar — bizim de dahil olmak üzere — sadece sahip olmayan.
Bu engelleri yanıt olarak, biz kolayca erişilebilir oluşturmak ve son derece güçlü ve makul facile sentetik rota yolu ile elde edilebilir phenyloxadiazolyl metil sulfone reaktif istikrarlı için yola çıktı. Bu yılın başlarında, biz modüler, istikrarlı ve kolayca erişilebilir phenyloxadiazolyl metil sulfone reaktif rapor — 'BAKLA' lakaplı — thiol tabanlı bioconjugations (şekil 1 c ve şekil 3)22için bir platform olarak. BAKLA ve reaktif arasındaki en önemli fark Barbas tarafından bildirilen vd. eski ikinci bir fenol (şekil 4) aynı konumda bulunuyor iken phenyloxadiazolyl metil sulfone yan için bağlı bir anilin yüzüğü istihdam olduğunu. Bir daha basit ve erişilebilir sentetik yolu bu değişiklik kolaylaştırır hem de — piyasada bulunan bileşik ile bizim deneyim sembolik ise — daha istikrarlı bir son reaktif. Bu çalışmada, ayrıca BAKLA taşıyan bifonksiyonel şelatörlerin çifti sentezlenmiş — BAKLA-DFO ve BAKLA-CHX-A''-DTPA — 89Zr - ve 177radioimmunoconjugates Lu etiketli, sırasıyla kolaylaştırmak için. Biz tartışacağız gibi biz PODS tabanlı site seçici bioconjugations homojen, iyi tanımlanmış, son derece immunoreactive ve son derece istikrarlı radioimmunoconjugates tekrarlanarak ve sağlam oluşturmak gösterdi. Ayrıca, kolorektal kanser fare modelleri preklinik deneylerde bunlar sitesi-seçici radiolabeled antikorların sentez maleimide tabanlı yolu ile karşılaştırıldığında sergi üstün içinde vivo performans radioimmunoconjugates etiketli göstermiştir conjugations.
Bu eser aşırı kemer iyi tanımlanmış, homojen, son derece istikrarlı ve son derece immunoreactive immunoconjugates tüp bebek ve içinde vivo uygulamaların oluşturulmasını kolaylaştırmak için hedeftir. Sentetik yaklaşım neredeyse herhangi bir laboratuvarda gerçekleştirilecek basit ve üst BAKLA reaktif farklı şelatörlerin, fluorophores veya yükleri bir bolluk ile değiştirilebilir. Bu iletişim kuralı ve beraberindeki video, BAKLA (şekil 5); basit, dört adımlı bir sentez anlatacağım DOTA, 64Cu koordinasyonu, 68Ga, 111, 177Lu ve 225Ac (şekil 6); için yaygın olarak kullanılan bir şelatör BAKLA taşıyan türevi oluşturulması ve BAKLA-DOTA bioconjugation için bir model antikor, Igg1 HER2 hedefleme trastuzumab (Şekil 7).

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>5-(4-aminophenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-thiol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>675024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.5 mL LoBind Microcentrifugal Tube</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>925000090</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.5 mL Microcentrifugal Tube</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>05-408-129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A998-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amicon Ultra-2 Centrifugal Filter Unit</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>EN300000141G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyclohexane</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C556-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC383780010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diisopropylethylamine</td>
			<td>MP Biomedicals, LLC</td>
			<td>150915</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylsulfoxide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>31-727-5100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl Acetate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>E145 4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric Acid</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A144-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodomethane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>289566-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium Sulfate</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>413485000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>m-chloroperbenzoic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>273031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A412 1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NBoc-N&#8242;-succinyl-4,7,10-trioxa-1,13-tridecanediamine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>671401</td>
			<td>Store at -80 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-ethyl-N&#8242;- [3- (dimethylamino)propyl] carbodiimide hydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>3450</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5493</td>
			<td>10&#215; Concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p-SCN-Bn-DOTA</td>
			<td>Macrocyclics</td>
			<td>B-205</td>
			<td>Store at -80 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sephadex G-25 in PD-10 Desalting Columns</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>17085101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Carbonate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S7795</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Hydroxide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S318-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TCEP</td>
			<td>ThermoFischer Scientific</td>
			<td>20490</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC157911000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic Acid</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A116-50</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis and bioconjugation of thiol-reactive reagents for the creation of site-selectively modified immunoconjugates

Maleimide taşıyan bifonksiyonel sonda thiols biomolecules, özellikle antikorlar içinde site seçici modifikasyonu için yıllardır istihdam edilmiştir. Succinimidyl thioether bağlantı bir retro-Michael tepki tabi olabilir, çünkü henüz maleimide tabanlı conjugates sınırlı istikrar içinde vivo görüntüleyebilir. Bu, tabii ki, radyoaktif payload ya da onun exchange thiol taşıyan biomolecules dolaşımı ile sürümü yol açabilir. Bu işlemlerden her ikisi de sağlıklı organlar konsantrasyonlarda yükseltilmiş etkinlik üretebilir yanı sıra hedef dokular, azaltılmış görüntüleme kontrast ve alt terapötik oranları ile sonuçlanan faaliyet konsantrasyonlarda azalmıştır. 2018 yılında, biz modüler, istikrarlı ve kolayca erişilebilir phenyloxadiazolyl metil sulfone reaktif rapor — 'BAKLA' lakaplı — thiol tabanlı bioconjugations için bir platform olarak. BAKLA tabanlı site seçici bioconjugations homojen, iyi tanımlanmış, son derece immunoreactive ve son derece istikrarlı radioimmunoconjugates tekrarlanarak ve sağlam oluşturmak açıkça göstermiştir. Ayrıca, kolorektal kanser fare modelleri preklinik deneylerde bunlar sitesi-seçici radiolabeled antikorların sentez maleimide tabanlı yolu ile karşılaştırıldığında sergi çok daha üstün içinde vivo performans radioimmunoconjugates etiketli göstermiştir conjugations. Bu protokol için biz BAKLA, her yerde şelatör DOTA (BAKLA-DOTA) bifonksiyonel BAKLA taşıyan türevini ve BAKLA-DOTA konjugasyon HER2 hedefleme antikor trastuzumab için dört adımlı sentezi anlatacağız.

Bu iletişim kuralı ilk dört adımlardan — BAKLA sentezi — sağlam ve güvenilir olması için tasarladık. Deprotonation ve 5-(4-aminophenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-thiol istenen thioether ürün oluşturmak için ikame affords thioether > %99 verim sadece 45 dakika sonra. Daha sonra ligasyonu arasi 1 ve N-Boc-N'-succinyl-4,7,10-trioxa-1,13-tridecanediamine yordam kaplin, % 55 verim (2) ürünü topluluğu sonuçlanan standart bir peptid üzerinden sa?...

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis and Bioconjugation of Thiol-Reactive Reagents for the Creation of Site-Selectively Modified Immunoconjugates at JoVE.com

Synthesis and Bioconjugation of Thiol-Reactive Reagents for the Creation of Site-Selectively Modified Immunoconjugates

Sentez ve Site seçici olarak oluşturulması için Thiol reaktif reaktif Bioconjugation Immunoconjugates modifiye

Bu protokol için biz BAKLA, bir phenyoxadiazolyl metil sulfone tabanlı reaktif yükler site seçici bağlantı için biomolecules, özellikle antikorlar thiols sentezi anlatacağız. Buna ek olarak, biz malzemelerin ve BAKLA taşıyan bifonksiyonel şelatör ve onun konjugasyon bir modeli antikor için anlatacağız.

Maleimide-bearing bifunctional probes have been employed for decades for the site-selective modification of thiols in biomolecules, especially antibodies. ...

Bu protokol, protein ve peptidlerin bölgeye özgü biyokonjugasyonu için yeni bir reaktif olan PODS'un sentezini ve uygulanmasını açıklar. Bu teknoloji geleneksel maleimid-tiol tabanlı biyokonjugasyonlar üzerinde belirgin bir gelişme temsil eder. Bu yordamın en büyük avantajı reaktif yapılır basitlik.Yöntem reaktif hemen hemen her laboratuvarda sentezlenebilir sağlar. 10 mililitrelik yuvarlak alt şişede, metanol üç mililitre aminofenil oksadiazol tiyol 100 miligram çözünür. Çözeltiye 360 mikrolitre diisopropiletilemin ve manyetik karıştırma çubuğu ekleyin.Şişeyi kauçuk bir durdurucuyla kapatın ve oda sıcaklığında 10 dakika boyunca çözeltiyi karıştırın. Bir mililitrelik cam şırınga kullanarak, kauçuk durdurucu ile bir delik poke ve hızlı bir şekilde karışıma iyoometantan 32 mikrolitre ekleyin. Karışımın oda sıcaklığında 45 dakika tepki göstermesine izin verin.25 mililitrelik yuvarlak alt şişede, 10 mililitre diklorometan da boc korumalı karboksilik asit 387 miligram çözünür. Çözeltiye 480 mikrolitre diisopropiletilin, 264 miligram EDCI, 200 miligram anilin ve manyetik karıştırma çubuğu ekleyin. Şişeyi cam durdurucuyla kapatın ve reaksiyonun oda sıcaklığında beş gün boyunca soğumasını bekleyin.Reaksiyon tamamlandıktan sonra reaksiyon karışımını ayırıcı bir huniye aktarın ve beş mililitre tek molar hidroklorik asitle üç kez yıkayın. Organik faz toplamak ve ayırıcı huni aktarın. Daha sonra organik fazı tek azılı sodyum karbonat ve ardından su ile yıkayın.Sonra, organik faz toplamak ve su herhangi bir iz kaldırmak için magnezyum sülfat ekleyin. Sonra orta cam frit kullanarak karışımı filtre. Bir döner evaporatör kullanarak, beyaz olmayan bir katı satın almak için azaltılmış basınç altında uçucu çözücüler çıkarın.Bunu takiben, etil asetat 10 mililitre izole katı yeniden çözünür. Sonra sikloheksane 30 mililitre kademeli ilave yoluyla ürün çökelti. Beyaz toz olarak karbamate ürün elde etmek için orta cam frit kullanarak çözelti filtre.10 mililitrelik yuvarlak alt şişede, 4 mililitre diklorometan halinde 30 miligram karbamatei çözün. Yavaşça karışıma % 70 m-kloroperbenzoik asit ve manyetik karıştırma çubuğu 49 miligram ekleyin ve bir cam stoper ile şişe mühür. Sonuçta sarı bir karışım veren, oda sıcaklığında bir gecede çözelti karıştırın.Ertesi gün, karışımı ayırıcı bir huniye aktarın. Daha sonra karışımı 0.1-molar sodyum hidroksit ve ardından su ile yıkayın. Organik faz toplamak ve su herhangi bir iz kaldırmak için magnezyum sülfat ekleyin.Sonra orta cam frit kullanarak karışımı filtre. 25 mililitrelik yuvarlak alt şişede, iki mililitre diklorometan halinde 30 miligram karbamatei çözün. Karışıma manyetik bir karıştırma çubuğu ekleyin.Ve 400 mikrolitre trifloroasetik asit ve şişeyi cam durdurucuyla kapatın. Daha sonra reaksiyon karışımını oda sıcaklığında üç saat karıştırın. Reaksiyon tamamlandıktan sonra, yağlı bir kalıntı elde etmek için bir döner evaporatör kullanarak oda sıcaklığında azaltılmış basınç altında uçucu kaldırın.Yedi mililitre suda yağlı kalıntıyı çözün. Ve ayırıcı bir huniye aktar. Sulu çözeltiyi dört mililitre etil asetat ile üç kez yıkayın.1.5 mililitrelik mikrosantrifüj tüpünde 10 miligram PODS ve 300 mikrolitre dimetil sülfoksit çözün. Daha sonra çözeltiye 26 mikrolitre N, N-diisopropiletilemin ekleyin. 100 mikrolitre dimetil sülfoksitte 15,2 miligram DOTA NCS çözün ve çözeltiyi PODS çözeltisi ile birleştirin.Mikrosantrifüj tüpünü kapatın ve oda sıcaklığında bir gecede inkübe reaksiyonuna izin verin. Sonra, düşük protein bağlayıcı 1.5 mililitrelik mikrosantrifüj tüp PBS 859 mikrolitre ile bir trastuzumab stok çözeltisi seyreltik 61 mikrolitre. Bu karışıma, suda TCEP'in taze yapılmış 10 milimolar çözeltisinin 6,7 mikrolitresini ekleyin.Reaksiyon karışımına mililitre başına bir miligramlık PODS-DOTA çözeltisinin 73 mikrolitresini ekleyin. Son olarak, mikrosantrifüj tüp mühür ve oda sıcaklığında iki saat boyunca çözelti kuluçka. PODS sentezi sağlam ve güvenilirdir.Deproteinasyon ve aminofenil oksadiazol tiol ikame kantitatif verim tiyoether bir tanınan. Tiyoether bir ve boc korumalı karboksilik asit ligasyonu bileşik iki% 55 verim verdi. Oksidasyon bileşik üç% 90 verim verdi.Bocs-koruma grubunun kaldırılması %98 verimle PODS'u vermiştir. Her ürünün kimliği proton NMR, karbon NMR ve yüksek çözünürlüklü MS ile doğrulandı. Şelator DOTA bir isotiyosiyanat taşıyan varyantı% 75 verim iki fonksiyonlu şelatör elde etmek için PODS kolye amin ile birleştiğinde. Ürünün kimliği proton NMR, karbon NMR ve yüksek çözünürlüklü MS ile doğrulandı. PODS-DOTA'nın HER2 hedefli antikor trastuzumab'a site seçici biyokonjugasyonu burada gösterilmiştir.Antikor menteşe bölgesinin disülfür bağlantıları seçici olarak azaltıldı ve antikor daha sonra DOTA taşıyan immünkonjugate%80 verimi sağlamak için PODS-DOTA ile kuluçkaya yatırıldı. MALDI-TOF analizinde antikor başına 1.8 DOTA etiketleme derecesi saptandı. Hangi insan, insanlaşmış ve şeymerik IgG1 antikorları bir dizi tutarlı kalır.Ancak, aynı koşullar murine IgG1 antikorları için 1.5 etiketleme derecesi ile immünkonjugates üretmek. Bu bileşiğin ışık hassasiyeti nedeniyle, folyo kaplı kaplarda tüm reaksiyonları tutmak önemlidir. Bu, ürünün toplam verimini artıracaktır.Bu protokol PODS-DOTA sentezini açıklarken, benzer bir prosedür floroforlar, toksinler ve diğer şelatörler de dahil olmak üzere çok çeşitli potansiyel yüklere uygulanabilir. Bu yöntem, çok çeşitli alanlarda kullanılabilecek iyi tanımlanmış, homojen ve son derece kararlı immünkonjugates'in yapımını kolaylaştıracaktır. Bu deneyin birinci adımında eklenen iyodotan'ın zararlı etkileri olabileceğini ve bu nedenle duman kaputunda kullanılması gerektiğini unutmamak gerekir.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Synthesis of Hypervalent Iodonium Alkynyl Triflates for the Application of Generating Cyanocarbenes

Yaratma Cyanocarbenes Uygulanması için hipervalent iyodonyum Alkınıl triflatların Sentezi

The procedures described in this article involve the synthesis and isolation of hypervalent iodonium alkynyl triflates (HIATs) and their subsequent ...

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

Split-ve-havuz Sentezi ve Peptit Tersiyer Amid Kütüphanesi Karakterizasyonu

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

The Bioconjugation and Radiosynthesis of 89Zr-DFO-labeled Antibodies

The Bioconjugation and Radiosynthesis of 89Zr-DFO-labeled Antibodies

Bioconjugation ve radiosynthesis<sup&gt; 89</sup&gt;, Zr-DFO-etiketli antikorlar

The exceptional affinity, specificity, and selectivity of antibodies make them extraordinarily attractive vectors for tumor-targeted PET ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Sentezi İçin Protokol<em&gt; Ortho</em&gt; -trifluoromethoxylated Anilin türevleri

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Supramoleküler Kolloidlerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

HKUST-1 as a Heterogeneous Catalyst for the Synthesis of Vanillin

HKUST-1 vanilin Sentezi için bir heterojen katalizör halinde

Vanillin (4-hydoxy-3-methoxybenzaldehyde) is the main component of the extract of vanilla bean. The natural vanilla scent is a mixture of approximately ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Protein Bioconjugatlar sentezi<em&gt; yoluyla</em&gt; Sistein-maleimid Kimya

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Photoredox Katalizörü kullanarak görünür ışık aracılığı ile dispersiyon polimerleştirilmesi ile solucan gibi miseller Facile sentezi

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

Sentez ve kütle spektrometresi analizleri Oligo-peptoids

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

Nb2O5 sentezi için kimyasal yağış yöntemi toplu nikel katalizör yüksek belirli yüzey alanı ile modifiye

We demonstrate a method for the synthesis of NixNb1-xO catalysts with sponge-like and fold-like nanostructures. By varying the Nb:Ni ratio, a series of ...