Bioortogonális jelölésre alkalmas fluoreszcens reagensek szintézise
Angol cím
Syntheses of bioorthogonally applicable fluorescent reagents
magyar kulcsszavak
bioortogonális, fluoreszcens, jelzővegyületek
angol kulcsszavak
bioorthogonal, fluorescent, labels
megadott besorolás
Szerves-, biomolekuláris- és gyógyszerkémia (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)
100 %
Ortelius tudományág: Szerves kémia
zsűri
Kémia 2
Kutatóhely
Kémiai Intézet (Eötvös Loránd Tudományegyetem)
projekt kezdete
2012-01-01
projekt vége
2014-12-31
aktuális összeg (MFt)
7.110
FTE (kutatóév egyenérték)
2.25
állapot
lezárult projekt
magyar összefoglaló
A fehérjék, lipidek és más biopolimerek kémiai jelölésére alkalmas módszerek a biotechnológia, gyógyszerkutatás és sok alapkutatás alkalmazhatóságának kulcsfontosságú tényezői. A közelmúltban több, különböző típusú reakción alapuló módszert leírtak, melyek során egy szintetikus jelzővegyület (pl. fluorofór) és egy biomolekula közti ún. bioortogonális (kémiailag szelektív -ortogonális- és a biológiai rendszer által tolerált, gyors, közel kvantitatív) ligáció volt a cél. A rendelkezésünkre álló lehetséges kémiai átalakítások közül csak néhány felel meg a bioortogonalitás feltételeinek, vagy legalább azok nagyrészének. A legújabb eredmények azt mutatják, hogy a tetrazinok inverz elektronigényű Diels-Alder reakciója, benzociklooktinok diploáris cikloaddíciója, illetve az ún. tiol-én reakción alapuló ligációs eljárások különösen ígéretesek, mivel ezen a reakciók minden tekintetben megfelelnek a bioortogonalitás feltételeinek köszönhetően a reagensek nagymértékű biokompatibilitásának, illetve annak, hogy ezen reakciók igen gyorsan és egyéb (toxikus) segédanyagok hozzáadása nélkül mennek végbe. A fent említett reakciótípusok felhasználásával célul tűztük ki olyan fluoreszcensen jelölt, egyszerűen előállítható származékok szintézisét, melyek reaktivitása lehetővé teszi, biomolekulák hatékony jelölését. A fejlesztések eredményei olyan jövőbeni technológiai alkalmazások kidolgozását teszi lehetővé, amelyek a gyógyászatban alkalmazhatóak pl. korai rákdiagnosztika, sejtjelölés.
angol összefoglaló
Chemical labeling techniques for the selective modification of fluorescent groups to biopolymers e.g. proteins, sugars, nucleic acids, lipids, glycans etc. are key tools to many applications in biotechnology, medical and basic research. To label a biomolecule the use of exogenously delivered synthetic probes are the method of choice, in many cases. It is crucial that the covalent ligation of these probes to the biomolecule of interest is fast, high yielding, biocompatible and the functional groups do not interfere with other naturally occurring reactive sites. For these techniques the term “bioorthogonality” was introduced. From the bioorthogonal reaction pool the most promising ones are the inverse electron demand Diels-Alder reaction of tetrazines and activated dienophiles, the diploar cycloaddition between benzocyclooctynes and azides and ligation methods based on the thiol-ene reaction. These reactions use highly biocompatible reagents, do not need toxic catalysts and their fast reactions with partners make them an ideal choice for introducing detectable probes onto biomolecules. In order to harvest the huge potential of these techniques we aim at designing and synthesizing fluorescent derivatives capable of reacting in bioorthogonal schemes by applying the above mentioned reactions. The successful development of this methodology enables the development of future techniques that can be used e.g. in early cancer detection, cell-labeling etc.
