常見的修飾是熒光標記、熒光猝滅劑和其他報告基團。可以使用活化酯連接炔烴和疊氮基,以使生物分子適應點擊化學。
尤其常見的是蛋白質和肽的修飾,因為(wei) 它們(men) 幾乎總是含有氨基。其他例子是氨基寡核苷酸的修飾、氨基修飾的DNA和含氨基的糖。
NHS 酯與(yu) 氨基的反應強烈依賴於(yu) pH 值:在低 pH 值下,氨基被質子化,並且不會(hui) 發生修飾。在高於(yu) 最佳 pH 值時,NHS 酯的水解速度很快,並且修飾分子的產(chan) 率會(hui) 降低。改性的最佳pH值為(wei) 8.3-8.5。
水是用於(yu) 溶解 NHS 酯以進行生物分子標記的常用溶劑。如果NHS酯難溶於(yu) 水溶液,可首先將其溶解在 二甲基亞(ya) 碸(DMSO)或二甲基甲酰胺(DMF)中,然後添加到pH 8.3-8.5緩衝(chong) 液中的蛋白質溶液中。請注意,DMF 可以降解為(wei) 二甲胺,二甲胺具有魚腥味,並且能夠與(yu) 活化酯發生反應。因此,標記生物分子時,使用不含二甲胺、無魚腥味的高質量DMF非常重要。
使用下麵的公式或我們(men) 的蛋白質標記計算器計算所需的 NHS 酯量:
NHS_酯_重量 [mg] = 8 × 氨基_化合物_重量 [mg] × NHS_酯_摩爾_重量 [Da] / 氨基_化合物_摩爾_重量 [Da]。
8是摩爾過量的NHS酯。它是單標記的經驗值,適用於(yu) 許多常見的蛋白質和肽。然而,在某些情況下,使用更少或更多的 NHS 酯可以增加修飾生物分子的產(chan) 量。它取決(jue) 於(yu) 蛋白質結構、標記所用試劑及其溶解度。 Lumiprobe 產(chan) 品的摩爾重量可以在相應的產(chan) 品頁麵上找到。
例如,要使用 Cy5 NHS 酯(摩爾量 616 道爾頓)標記 3 mg BSA(摩爾量 66500 道爾頓),並獲得單標記產(chan) 物的最大產(chan) 量,應使用 8 × 3 mg × 616 Da / 66500 Da = 0.22 毫克 Cy5 染料 NHS 酯。
計算反應混合物的體(ti) 積。標記反應中的最佳生物分子濃度為(wei) 1-10 mg/mL。標記可以在任何規模上進行,從(cong) 納摩爾到幾十克。如果標記少量生物分子,請將反應混合物的體(ti) 積保持在低水平 (10-20 uL)。
將 NHS 酯溶解在 1/10 反應體(ti) 積的水、DMF 或 DMSO 中。不含二甲胺的DMF或水是優(you) 選的溶劑。溶解在 DMF 中的 NHS 酯可在 -20°C 下在溶液中保存 1-2 個(ge) 月。 NHS酯的水溶液配製後應立即使用。
將生物分子溶解在 9/10 反應體(ti) 積的 pH 8.3-8.5 緩衝(chong) 液中。
0.1 M 碳酸氫鈉溶液具有適當的 pH 值。另一種選擇是 0.1 M 磷酸鹽緩衝(chong) 液。請注意,pH 值是成功用 NHS 酯標記生物分子的最重要因素。避免使用含有胺的緩衝(chong) 液(有時可以使用基於(yu) Tris 的緩衝(chong) 液,但不推薦使用。Tris 含有氨基,但對活化酯的親(qin) 和力較低)。
在進行大規模標記(使用數百毫克 NHS 酯)時,請注意,由於(yu) NHS 酯的水解,混合物會(hui) 隨著時間的推移而酸化。監測 pH 值,或使用濃度更高的緩衝(chong) 液。
將 NHS 酯溶液添加到生物分子溶液中,並充分渦旋。在冰上放置過夜,或在室溫下放置 1 至 4 小時。
使用適當的方法純化綴合物:大分子凝膠過濾是最常見的。色譜法是另一種選擇。對於(yu) 蛋白質和核酸,可以使用乙醇或丙酮沉澱。有機雜質(如 N-羥基琥珀酰亞(ya) 胺、NHS 酯和水解產(chan) 生的酸)幾乎總是可以通過這些方法輕鬆分離。