タンパク質とペプチド中のアミノ基が2-イミノチオランによって修飾された場合、N-置換2-イミノチオランの形成

試薬2-イミノチオラン（2-IT）を使用して、アミノ基の反応によりチオール基をタンパク質とペプチドに導入します。この研究では、アミンと2-IT（4-メルカプトブティーラミジン）との反応によって最初に形成されたチオール付加物は不安定であり、非チオール生成物（n-置換2-イミノチオラネへの1次プロセスによって減衰することが報告されています。）アンモニアの喪失。低PKA値のアミン（約8;ペプチドのアルファアミノ基）のアミンに由来するチオール付加物は、高いPKA値のアミン（同様の9.5;例えば、ベンジルアミン、エタノールアミン、タンパク質のリジン残基など）に由来するものよりも急速に崩壊します）、pH 8の半減期は、23度Cで0.3〜3時間、0度Cで1から44時間の範囲です。ペプチドの2 ITとの反応の場合、アルファ炭素の置換基も最初のチオール付加物の減衰に影響を与えます。N-ベンジルアミンと2-ITの間の反応について、N-ベンジル-2-イミノチオランの分離と元素分析と質量分析による特性によって、ベンジルアミンと2-ITの間の反応について、初期チオール付加物の崩壊が確認されました。チオール群がキャップされている場合、最初の4-メルカプトブチラミジンの崩壊は防止されます。g。、ジスルフィド基の形で、または溶液が酸性化されている場合（pH 3〜4）。したがって、チオールの即時キャッピングは、生物凝縮剤の形成に2-ITを使用する場合に推奨されます。高PKAのアミンの場合、N-置換された2-イミノチオラン産物はヒドロキシルアミンによって切断でき、最初はチオールでn-ヒドロキシ-2-イミノチオランに陥ります。低PKAのアミンの場合、N-置換された2-イミノチオラン産物をpH 5で加水分解して、アミド機能を備えた安定したチオール（N置換4メルカプトブチラミド）を生成できます。

The reagent 2-iminothiolane (2-IT) is used to introduce thiol groups into proteins and peptides by reactions of their amino groups. In this study, we report that the thiol adduct initially formed by the reaction of an amine with 2-IT (a 4-mercaptobutyramidine) is unstable and decays by a first-order process to a nonthiol product (an N-substituted 2-iminothiolane) with the loss of ammonia. The thiol adducts derived from amines of low pKa values (approximately 8; e.g., alpha-amino groups in peptides) decay more rapidly than those derived from amines of high pKa values ( similar 9.5; e.g., benzylamine, ethanolamine, lysine residues in proteins), with half-lives at pH 8 ranging from 0.3 to 3 h at 23 degrees C, and from 1 to 44 h at 0 degrees C. In the case of reactions of peptides with 2-IT, the substituents at the alpha-carbon also influence the decay of the initial thiol adducts. The decay of the initial thiol adduct to an N-substituted 2-iminothiolane was confirmed for the reaction between benzylamine and 2-IT by the isolation of N-benzyl-2-iminothiolane and its characterization by elemental analysis and mass spectrometry. The decay of the initial 4-mercaptobutyramidine is prevented if the thiol group is capped, e. g., in the form of a disulfide group, or if the solution is acidified (pH 3 to 4). Immediate capping of the thiol is, therefore, recommended when using 2-IT in the formation of bioconjugates. For amines of high pKa, the N-substituted 2-iminothiolane product can be cleaved by hydroxylamine, resulting initially in a thiol which then decays to N-hydroxy-2-iminothiolane regenerating the original amine. For amines of low pKa, the N-substituted 2-iminothiolane product can be hydrolyzed at pH 5 to generate a stable thiol with an amide functionality (an N-substituted 4-mercaptobutyramide).