水溶性トライアルキルホスフィンとチオールアルキル化試薬との間の反応の特性：タンパク質結合反応への影響

トリス（カルボキシエチル）ホスフィン（TCEP）やトリシドロキシプロピル（THPP）などの水溶性トライアルキルホスフィンは、タンパク質のジスルフィド結合を還元するための効果的な薬剤であり、Cysteine（チオールを封じ込める）を修飾する生物凝固戦略を選択するための選択肢がますます増えています。これらの還元剤は、多くの場合、マレイミドなどのマイケルアクセプターと化学的に互換性があると見なされているため、タンパク質の共役反応を行う前に除去されないことがよくあります。ここでは、一般的に採用されているチオールアルキル化群、マレイミドおよびビニルスルホンの誘導体を使用したTCEPとTHPPの両方の迅速かつ不可逆的な反応を示します。機構的調査により、TCEPとTHPPのマレイミドとの反応との明確な違いが明らかになり、非生産性イレンまたはサクジミジル誘導体の産生がそれぞれ生成されました。重要なことに、我々は、コンジュゲートワクチンの産生に向けて使用された戦略に従って、マレイミドとTCEPの間に形成された非生産性イレンの組み込みを肺炎球菌膜多糖PN6Bに組み込むことも示しています。

Water-soluble trialkylphosphines such as tris(carboxyethyl)phosphine (TCEP) and trishydroxypropyl phosphine (THPP) are effective agents for reducing disulfide bonds in proteins and are increasingly becoming the reagents of choice for bioconjugation strategies that modify cysteine (thiol containing) amino acids. These reducing agents are often considered as being chemically compatible with Michael acceptors such as maleimides and, as such, are often not removed prior to performing protein conjugation reactions. Here, we demonstrate the rapid and irreversible reaction of both TCEP and THPP with derivatives of the commonly employed thiol alkylating groups, maleimide and vinyl sulfone. Mechanistic investigations revealed distinct differences between the reactions of TCEP and THPP with maleimide, leading to the production of either nonproductive ylenes or succidimidyl derivatives, respectively. Importantly, we also demonstrate the incorporation of nonproductive ylenes formed between maleimide and TCEP into the Pneumococcal capsular polysaccharide Pn6b following strategies employed toward the production of conjugate vaccines.