Reactivii de reticulare sau reticulatorii sunt utilizați pentru a lega covalent două sau mai multe molecule de proteine pentru a facilita identificarea relațiilor dintre proteinele apropiate, interacțiunile ligand-receptor, structurile proteice tridimensionale și asociațiile moleculare din membranele celulare. În același mod, aceștia pot fi utilizați și pentru a modifica acizii nucleici, medicamentele și suprafețele solide, precum și la prepararea conjugatelor anticorp-enzimă și a imunotoxinelor.
Cum pot acești reactivi să facă toate acestea? Simplu. Reactivii de reticulare a proteinelor conțin, de obicei, două sau mai multe grupe reactive din punct de vedere chimic care se vor conecta la grupele funcționale (de exemplu, amine primare, sulfhidrile, carbonili, carbohidrați și acizi carboxilici) care se găsesc în proteine și alte molecule. Aceste reacții fac ca moleculele să fie suficient de stabile pentru a permite o analiză științifică intensivă.
Tipuri de reactivi de reticulare
Există trei tipuri diferite de reactivi de reticulare – reactivi de reticulare homobifuncționali, heterobifuncționali și fotoreactivi. Cum diferă aceste tipuri de reticulanți unul de altul și cum știți pe care dintre ei să îl utilizați pentru aplicația dvs. specifică? Iată câteva aspecte pe care este posibil să trebuiască să le luați în considerare atunci când alegeți un reticulant adecvat.
Reactanții de reticulare homobifuncționali au grupări reactive identice la ambele capete și sunt, în general, utilizați în legarea unor grupări funcționale asemănătoare. Acești reactivi sunt utilizați în principal pentru a forma legături încrucișate intramoleculare și pot fi utilizați la prepararea polimerilor din monomeri. Deși acest tip de reactivi poate capta un instantaneu general al tuturor interacțiunilor proteice, ei nu pot oferi precizia necesară pentru alte tipuri de aplicații de reticulare.
Câteva exemple obișnuite de reticulanți de la amină la amină includ suberatul de disuccinimidil sau DSS (ideal pentru reticularea ligandului receptor), tartratul de disuccinimidil sau DST (utilizat pentru aplicații în care este necesară capacitatea de rupere a reticulării, păstrând în același timp legăturile disulfidice ale proteinei intacte) și propionatul de ditiobis succinimidil, sau DSP (utilizat în mod ideal pentru reticularea proteinelor intracelulare înainte de liza celulară și imunoprecipitare, precum și pentru fixarea interacțiunilor proteice înainte de identificarea interacțiunilor proteice slabe sau tranzitorii). Câteva exemple obișnuite de reticulanți de la sulfhidril la sulfhidril includ BMOE și DTME.
Reactanții de reticulare heterobifuncționali posedă două grupe reactive diferite și pot fi utilizați pentru a lega grupe funcționale diferite. Acești reactivi sunt utilizați pentru a produce multiple legături încrucișate intermoleculare și conjugate folosind biomolecule disimilare. Spre deosebire de reticulanții homobifuncționali care facilitează doar conjugarea moleculelor într-o singură etapă, reticulanții heterobifuncționali permit conjugări în două etape. Acest lucru minimizează polimerizarea nedorită sau autoconjugarea.
Reactanții de reticulare fotoreactivi sunt reticulanți heterobifuncționali care devin reactivi numai la expunerea la lumină ultravioletă sau vizibilă. Acest tip de reactiv de reticulare este cel mai bine utilizat pentru bioconjugare nespecifică și poate fi folosit pentru a lega acizi nucleici, proteine și alte structuri moleculare. Există două grupe chimice fotoreactive care sunt utilizate pe scară largă în laboratoarele de proteine din întreaga lume – aril-azidele și diazirinele.
Aril azidele (N-((2-piridilditio)etil)-4-azidosalicilamida) sunt cei mai utilizați reactivi fotoreactivi în reacțiile de reticulare. În urma expunerii la lumina UV de 250-350 nm, acești reactivi pot facilita formarea unei grupări nitrenice care poate declanșa o reacție de adiție cu legăturile duble. În plus, acești agenți de reticulare pot iniția producerea de produse de inserție C-H sau pot reacționa cu un nucleofil. Printre reactivii de reticulare obișnuiți care aparțin acestui grup se numără ANB-NOS (N-5-Azido-2-nitrobenziloxisuccinimidă) și Sulfo-SANPAH.
Pe de altă parte, diazirinele NHS-ester sau azipentanoații conțin un inel fotoactivabil de diazirină și un ester de N-hidroxisuccinimidă (NHS) care reacționează eficient cu grupările amino primare în soluții tampon neutre până la bazice (pH 7-9) pentru a forma legături amidice stabile. Acesta prezintă o fotostabilitate mai bună în comparație cu grupul fenil azidă și poate fi activat cu ușurință cu lumină ultravioletă de undă lungă (330 până la 370 nm) pentru a produce intermediari carbeni care formează legături covalente cu orice coloană vertebrală peptidică sau lanțuri laterale de aminoacizi aflați la distanța brațului distanțier.
.