点击化学
欲了解更多信息，请点击此处联系我们，或通过邮箱tech@sbsbio.com与我们取得联系。
为了彻底理解生物分子的功能，关键的证据来自该分子的位置、空间和时间分布，以及与其他生物分子的交互知识。然而，解决这些问题很困难，因为所关注的分子通常都很复杂，而且大多数情况下浓度极低。为了理解分子的流动，还需要在活细胞或生物体中追踪这些分子。在活体环境中标记生物分子的常用方法是有限的：
- 通过化学修饰进行标记主要依赖于氨基或硫醇这类普遍存在的基团，导致标记群体异质性。
- 通过添加可遗传引入的标签（如GFP）进行标记可能会影响被标记蛋白的功能，因为标签的体积很大，且这种方法仅限于蛋白质分析。其他如核酸、糖或脂质这类分子很难被定位。
这些缺点通过"生物正交标记"的进展得到了克服。尽管基本原理起源于合成化学的考虑，但生命科学家最近发现了对生物分子进行最小影响标记的可能性。
最主要的优点是：
- 使用小分子引入标签（对功能的影响最小）
- 反应动力学极快，
- 简单的反应条件在水溶液中产生稳定且无毒的产品，
- 以及结合多种完全“非生物学”的标签的可能性，允许同时研究多种生物分子。
为了这一进步的基础是Sharpless努力模仿自然用简单的构建块和一个碳-异原子连接生产大的、复杂的生物分子的方法。对于这种带有便利性质的简单构建块的工具箱，Sharpless在2001年建立了"点击化学"这个术语，描述了一套快速和热力学有利的反应，实现了两个分子的高效和选择性连接。
更具体地说，点击反应是一个酰胺和炔烃之间的环加成反应。原来，铜催化的酰胺炔烃环加成（CuAAC）是经典的Huisgen环加成的改进。在两种情况下，一个末端炔烃与一个酰胺反应形成一个1,2,3-三唑。与原始的Huisgen反应相比，后者非常缓慢、不选择性且只能在较高温度下进行，铜催化的版本速度快几倍，在室温下高效运行，并选择性地给出三唑的1,4-区域异构体。
酰胺和炔烃官能团都可以轻松可靠地连接到寡核苷酸。
铜催化的环加成反应（Copper-catalysed cycloaddition reaction，CuAAC）
催化剂铜是细胞毒性的，因此这种方法主要在体外使用。另一方面，酰胺或炔烃的反应基团非常小，自然界中并不存在，这使得这种反应对许多方法来说都非常有趣。进一步的进展是通过Bertozzi等人的工作达到的，他们避免使用铜催化剂，而是使用应变的环辛烯环与酰胺反应。环内的"弹簧负载"足以允许快速反应，从而在活细胞中无毒地使用。
应变促进的酰胺-炔烃环加成反应（Strain-Promoted Azide-Alkyne Cycloaddition，SPAAC）
这种方法在几篇有趣的出版物中被使用，它们分别采用不同的技术标记蛋白质。在纳米生物技术领域，研究者对这些策略越来越感兴趣，这些策略允许应用不同的功能基团。四氮唑连接或TCO（tetrazine cyclooctene）点击反应描述了另一种生物正交反应方法。通过环加成反应，s-四氮唑和反-环辛烯转化为具有极快反应性的环状炔烃。在这个反应中，四氮唑是反应性的、电子丰富的基团，可以是开链的或环状的。通过排除二氮N2，四氮唑和环辛烯的替代基团链接到炔烃。
四氮唑连接（Tetrazine ligation）
四氮唑的另一个有趣特性是它能够猝灭几种染料的荧光，这种特性在与诺博烯或环辛烯进行四氮唑连接时被消除。这允许直接且敏感地追踪连接事件。四氮唑和环辛烯在生理条件下都是稳定的，由于它们相对较小的大小，这两种修饰不太可能显著地干扰生物分子的功能。该反应在非常低的浓度下发生且反应速度极快，这使得四氮唑连接也成为体内成像的一个有趣选择。
赛百盛被国际第三方市场研究机构评为寡核苷酸合成领域的全球主要行业参与者之一。有关详细信息，请访问 Solid-phase Oligonucleotide Synthesis Market Strategy for Excellent Growth, Highest Revenue, Booming Growth Opportunities By 2029.
仅用于研究，不用于治疗人类或动物
北京赛百盛基因技术有限公司是冷泉港实验室的长期赞助合作伙伴