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PEGylation and Dimerization of Expressed Proteins under Near Equimolar Conditions with Potassium 2-Pyridyl Acyltrifluoroborates
ACS Central Science ( IF 12.7 ) Pub Date : 2018-01-05 00:00:00 , DOI: 10.1021/acscentsci.7b00432 Christopher J White 1 , Jeffrey W Bode 1
ACS Central Science ( IF 12.7 ) Pub Date : 2018-01-05 00:00:00 , DOI: 10.1021/acscentsci.7b00432 Christopher J White 1 , Jeffrey W Bode 1
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The covalent conjugation of large, functionalized molecules remains a frontier in synthetic chemistry, as it requires rapid, chemoselective reactions. The potassium acyltrifluoroborate (KAT)–hydroxylamine amide-forming ligation shows promise for conjugations of biomolecules under aqueous, acidic conditions, but the variants reported to date are not suited to ligations at micromolar concentrations. We now report that 2-pyridyl KATs display significantly enhanced ligation kinetics over their aryl counterparts. Following their facile, one-step incorporation onto the termini of polyethylene glycol (PEG) chains, we show that 2-pyridyl KATs can be applied to the construction of protein–polymer conjugates in excellent (>95%) yield. Four distinct expressed, folded proteins equipped with a hydroxylamine could be PEGylated with 2–20 kDa 2-pyridyl mPEG KATs in high yield and with near-equimolar amounts of coupling partners. Furthermore, the use of a bis 2-pyridyl PEG KAT enables the covalent homodimerization of proteins with good conversion. The 2-pyridyl KAT ligation offers an effective alternative to conventional protein–polymer conjugation by operating under aqueous acidic conditions well suited for the handling of folded proteins.
中文翻译：
表达蛋白在近等摩尔条件下用 2-吡啶酰基三氟硼酸钾进行聚乙二醇化和二聚化
大的功能化分子的共价结合仍然是合成化学的前沿，因为它需要快速的化学选择性反应。酰基三氟硼酸钾（KAT）-羟胺酰胺形成连接显示出在水性酸性条件下生物分子缀合的前景，但迄今为止报道的变体不适合微摩尔浓度的连接。我们现在报道，2-吡啶基 KAT 比其芳基对应物显示出显着增强的连接动力学。在将 2-吡啶基 KAT 轻松、一步地掺入聚乙二醇 (PEG) 链末端后，我们发现 2-吡啶基 KAT 可以以优异的产率 (>95%) 应用于蛋白质-聚合物缀合物的构建。四种不同表达的、带有羟胺的折叠蛋白可以用 2-20 kDa 2-吡啶基 mPEG KAT 进行高产率和接近等摩尔量的偶联配偶体的聚乙二醇化。此外，使用双 2-吡啶基 PEG KAT 可以实现蛋白质的共价同二聚化并具有良好的转化率。 2-吡啶基 KAT 连接通过在非常适合处理折叠蛋白质的酸性水溶液条件下操作，提供了传统蛋白质-聚合物缀合的有效替代方案。
更新日期：2018-01-05
中文翻译：
表达蛋白在近等摩尔条件下用 2-吡啶酰基三氟硼酸钾进行聚乙二醇化和二聚化
大的功能化分子的共价结合仍然是合成化学的前沿，因为它需要快速的化学选择性反应。酰基三氟硼酸钾（KAT）-羟胺酰胺形成连接显示出在水性酸性条件下生物分子缀合的前景，但迄今为止报道的变体不适合微摩尔浓度的连接。我们现在报道，2-吡啶基 KAT 比其芳基对应物显示出显着增强的连接动力学。在将 2-吡啶基 KAT 轻松、一步地掺入聚乙二醇 (PEG) 链末端后，我们发现 2-吡啶基 KAT 可以以优异的产率 (>95%) 应用于蛋白质-聚合物缀合物的构建。四种不同表达的、带有羟胺的折叠蛋白可以用 2-20 kDa 2-吡啶基 mPEG KAT 进行高产率和接近等摩尔量的偶联配偶体的聚乙二醇化。此外，使用双 2-吡啶基 PEG KAT 可以实现蛋白质的共价同二聚化并具有良好的转化率。 2-吡啶基 KAT 连接通过在非常适合处理折叠蛋白质的酸性水溶液条件下操作，提供了传统蛋白质-聚合物缀合的有效替代方案。
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