Biotin alkyne

别名: 5-((3aS,4S,6aR)-2-氧代六氢-1H-噻吩并[3,4-d]咪唑-4-基)-N-(丙-2-炔-1-基)戊酰胺
目录号: V83051 纯度: ≥98%
Biotin alkyne 是一种 PROTAC(蛋白水解靶向嵌合体)接头,属于 PEG(聚乙二醇)类,可用于制备 PROTAC 分子。
Biotin alkyne CAS号: 773888-45-2
产品类别: PROTAC | 蛋白降解靶向嵌合体
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
生物素炔烃是一种PROTAC(蛋白水解靶向嵌合体)连接剂,属于PEG(聚乙二醇)类化合物,可用于制备PROTAC分子。生物素炔烃也是一种点击化学试剂。它含有炔基,可以与含有叠氮基的化合物发生CuAAc(铜催化叠氮-炔环加成反应)。
生物素炔烃是一种点击化学试剂,其分子结构包含一个用于亲和捕获的生物素基团和一个用于铜催化叠氮-炔环加成(CuAAC)反应的炔烃基团。它可用于在温和条件下对叠氮标记的生物分子(蛋白质、肽、核酸)进行生物素化。PEG 或烷基间隔基(不同供应商的产品可能有所不同)赋予了该化合物灵活性并降低了空间位阻。在某些应用中,该化合物也可用作基于 PEG 的 PROTAC 连接剂。其分子式为 C13H19N3O2S,分子量为 281.37 g/mol。
生物活性&实验参考方法
靶点
PEGs
Biotin alkyne targets the biotin-avidin/streptavidin interaction for affinity purification and detection of biomolecules. The biotin moiety binds to streptavidin with extraordinarily high affinity (Kd ∼10-¹⁵ M), enabling efficient pull-down of alkyne-tagged molecules after click conjugation. The alkyne group targets the CuAAC reaction with azide-containing molecules (including azide-modified proteins, peptides, nucleic acids, and small molecules) to form stable triazole linkages. This orthogonal targeting enables selective labeling of biomolecules in complex mixtures. The compound also targets PROTAC synthesis as a PEG-based linker where biotin serves as a reporter or affinity handle. The biotin-avidin interaction is stable under denaturing conditions (e.g., SDS, urea, guanidine-HCl), making it useful for various downstream applications including Western blotting (HRP-streptavidin), ELISA, pull-down assays, and mass spectrometry sample preparation. The alkyne group is bioorthogonal (does not react with naturally occurring functional groups), ensuring high labeling selectivity. The compound is used to study protein-protein interactions, protein localization, and post-translational modifications.
体外研究 (In Vitro)
PROTAC 中存在两种不同的配体,分别是 E3 泛素连接酶配体和靶蛋白配体,它们通过连接子连接。具体而言,靶蛋白通过细胞内泛素-蛋白酶体系统被 PROTAC 降解 [1]。
在体外,生物素炔烃可用于检测和富集叠氮标记的生物分子。将叠氮基团引入目标分子后(例如,通过代谢标记,用叠氮糖标记糖蛋白;用叠氮氨基酸标记蛋白质;或通过化学修饰),炔烃-生物素通过铜催化叠氮-炔环加成反应(CuAAC)偶联。生物素化的分子随后可通过链霉亲和素-辣根过氧化物酶(HRP)在蛋白质印迹或酶联免疫吸附试验(ELISA)中检测,或通过链霉亲和素磁珠纯化,用于质谱分析。在细胞裂解液或复杂的生物混合物中,该化合物能够特异性地标记和富集叠氮标记的分子,且背景信号极低(这归功于炔烃-叠氮反应的生物正交性)。在优化条件下,标记效率通常高于80-90%。生物素炔烃已被用于研究糖蛋白、糖基化途径、蛋白质合成和RNA修饰。该化合物本身在点击化学反应所用的浓度(10-100 uM)下没有直接的细胞毒性。在PROTAC应用中,将生物素炔烃作为连接基团一部分的PROTAC可用于可视化或富集PROTAC-靶蛋白复合物。
体内研究 (In Vivo)
由于铜的毒性(铜是CuAAC反应所必需的),生物素炔烃的体内应用受到限制。虽然存在利用应变促进叠氮-炔环加成(SPAAC)的无铜点击化学变体,但标准的生物素炔烃仍然需要铜。因此,大多数使用生物素炔烃的体内研究都是在动物注射叠氮标记的代谢前体(例如,用于新生蛋白标记的叠氮高丙氨酸)后,在离体组织或裂解液上进行的。对于PROTAC应用,使用生物素-炔烃连接子(或相关的含生物素连接子)构建的PROTAC已被用于体内研究靶标结合和降解。例如,可以将生物素化的PROTAC注射到小鼠体内,并使用链霉亲和素磁珠从肿瘤裂解液中捕获靶蛋白,以确认靶标降解和PROTAC-靶标结合。然而,在动物研究中,生物素炔烃本身通常不会单独使用。该化合物可用于标记斑马鱼胚胎或其他小型生物体内的叠氮基标记生物分子,这些生物体能够耐受低浓度的CuAAC反应条件(铜(I)盐,通常使用THPTA等铜螯合剂以降低毒性)。生物素-亲和素相互作用在体内稳定,如果在标记后注射荧光链霉亲和素探针,则可用于成像应用,但这并非标准方法。
酶活实验
用于用生物素炔烃标记叠氮修饰蛋白的 CuAAC 反应方案:在 100 uL 的总体积中,将含叠氮基的蛋白(10-100 ug)溶于 PBS 缓冲液(pH 7.4)中,加入生物素炔烃(终浓度 100 uM)、硫酸铜(终浓度 1 mM)、四氢吡啶甲酸(THPTA,铜螯合剂,终浓度 2 mM)和抗坏血酸钠(终浓度 5 mM)。室温孵育 1-2 小时。加入 EDTA(终浓度 10 mM)螯合铜离子以终止反应。通过透析、离心过滤(截留分子量 10-30 kDa)或尺寸排阻色谱法去除过量的生物素炔烃。生物素标记的蛋白质可通过链霉亲和素-HRP免疫印迹法检测,或使用链霉亲和素琼脂糖珠纯化(将裂解液与琼脂糖珠在4℃孵育2-4小时,用含0.1% Tween-20的PBS洗涤,用2 mM生物素的PBS溶液洗脱,或在SDS上样缓冲液中煮沸)。对于对铜诱导氧化敏感的蛋白质,可使用脱气缓冲液和惰性气氛(N2),或使用无铜点击化学试剂(例如DBCO-生物素)代替。
细胞实验
利用生物素炔烃进行细胞标记和新生蛋白质检测:将细胞(例如 HeLa、HEK293)培养于不含甲硫氨酸的 DMEM 培养基中,并加入 10% 透析胎牛血清 (FBS),同时补充甲硫氨酸类似物叠氮高丙氨酸 (AHA,50-100 uM),培养 4-24 小时,使叠氮基团掺入新合成的蛋白质中(取代甲硫氨酸)。标记后,洗涤细胞并用 RIPA 裂解缓冲液裂解。对裂解液进行点击化学反应:将裂解液(100-500 ug 蛋白质)与生物素炔烃 (50-100 uM)、硫酸铜 (CuSO4,1 mM)、四氢吡啶甲酸 (THPTA,2 mM) 和抗坏血酸钠 (5 mM) 在室温下孵育 1-2 小时。生物素化(叠氮标记)蛋白随后被链霉亲和素磁珠捕获,充分洗涤后洗脱,并通过SDS-PAGE和银染或Western blot进行分析。该方法可以可视化新合成的蛋白质。对于亚细胞定位研究,细胞可在AHA标记后固定(用4%多聚甲醛),透化(0.1% Triton X-100),然后与生物素炔烃(50 uM,相同的铜反应条件)进行点击化学反应,最后用荧光链霉亲和素(例如Alexa Fluor 488-链霉亲和素)进行检测。该信号可揭示蛋白质合成位点。对于PROTAC研究,细胞用含有生物素-炔烃或生物素基连接子的PROTAC处理;处理后,裂解细胞,用链霉亲和素磁珠进行下拉,即可分离PROTAC及其结合的靶蛋白,并通过质谱分析进行鉴定。
动物实验
使用生物素炔烃的动物研究通常仅限于离体分析。在一个典型的新生蛋白标记实验中,小鼠腹腔注射溶于PBS的叠氮高丙氨酸(AHA,25-50 mg/kg)。4-24小时后,处死小鼠,并收集组织(例如肝脏、肾脏、脑、肿瘤)。制备组织裂解液,并使用生物素炔烃进行点击化学反应(采用与细胞裂解液相同的CuAAC方案),以生物素化AHA标记的(新生)蛋白。生物素化蛋白被链霉亲和素磁珠捕获,洗脱后通过质谱分析定量蛋白质合成速率。该技术用于研究蛋白质周转、不同生理条件下的合成速率以及药物对蛋白质合成的影响。对于PROTAC研究,可将带有生物素标签的PROTAC(生物素-PROTAC)注射到荷瘤小鼠体内(例如,腹腔注射10-30 mg/kg,2-6小时)。收集肿瘤组织,裂解后与链霉亲和素磁珠孵育,以捕获PROTAC及其结合的靶蛋白。通过Western blot检测靶蛋白以确认靶蛋白结合,并可通过质谱分析鉴定潜在的PROTAC结合的相互作用蛋白。生物素炔烃通常不直接注射到动物体内;而是在给药前将生物素掺入更大的分子(生物素-PROTAC或生物素标记的试剂)中。生物素-亲和素相互作用在体内稳定,但链霉亲和素探针通常在体外应用于裂解液,而不是体内注射。由于毒性,CuAAC反应所需的铜不适合哺乳动物体内反应,因此生物素炔烃不进行体内标记。相反,给动物注射叠氮化物标记的前体,然后对组织进行体外 CuAAC 处理。
药代性质 (ADME/PK)
生物素炔烃(分子量 281 Da)的计算 logP 值约为 1.5。生物素部分具有高度亲水性,有助于其水溶性。炔基体积小,空间位阻小,在 CuAAC 反应条件下与叠氮化物反应活性高。该化合物在 pH 7.4 的 PBS 缓冲液中,于 4℃ 避光条件下可稳定保存数周。体内代谢稳定,但由于其分子量低且亲水性强,静脉注射后会被迅速清除(半衰期约为 15-30 分钟)。炔基不与内源性功能基团反应,因此具有生物正交性。如果体内注射,生物素部分会被内源性生物素依赖性羧化酶(例如乙酰辅酶A羧化酶、丙酮酸羧化酶)结合并保留,但这并非典型应用。在标准用途(体外标记裂解液)中,药代动力学并不重要。生物素-亲和素相互作用在去污剂(SDS、NP-40、Triton X-100)、高盐和 pH 4-10 的条件下稳定,但在 SDS 样品缓冲液中煮沸(95℃,5 分钟)或用 2 mM 生物素处理后会破坏该相互作用。这种可逆结合(具有极高的亲和力)可用于亲和纯化和检测。该化合物具有优异的储存稳定性:储存于 -20℃,避光,最好在惰性气氛下保存。熔点为 169-170℃。该化合物为白色至类白色固体粉末。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
生物素炔烃在标准细胞培养和离体应用中具有较低的急性毒性。在典型浓度(≤100 μM)下,该化合物被认为无害。用于点击反应的铜在浓度 >100 μM 时对细胞有毒性,但 CuAAC 反应通常在细胞裂解液(而非活细胞)或固定细胞上进行。对于活细胞标记,必须使用较低浓度(50-100 μM)的铜,并配合螯合剂(THPTA、BTTAA),且通常仅限于短时间孵育(10-30 分钟)。生物素炔烃本身无已知的致突变性或生殖毒性。处理固体粉末时,应遵循标准的化学安全操作规范(佩戴手套、实验服和护目镜)。避免吸入粉尘。炔烃基团相对稳定,但在某些条件下(强氧化剂、强碱)可能发生反应。该化合物仅供研究使用,不得用于诊断或治疗用途。生物素是一种维生素,在食品和膳食补充剂中低浓度下通常被认为是安全的(GRAS)。然而,炔基取代的化合物尚未获准用于人类食用。请将本品储存在-20℃的密封容器中,并避光保存。在推荐的储存条件下,该化合物至少可稳定保存2年。由于生物素炔基可能具有吸湿性,请避免接触水分。如果接触到皮肤或眼睛,请立即用清水彻底冲洗。处理固体粉末时,请在通风良好的区域(例如通风橱)进行操作。
参考文献

[1]. PROTACs: An Emerging Therapeutic Modality in Precision Medicine. Cell Chem Biol. 2020;27(8):998-1014.

其他信息
生物素炔烃(CAS:773888-45-2)是一种点击化学试剂,可通过铜催化叠氮-炔环加成反应(CuAAC)对叠氮标记的生物分子进行生物素化。纯度≥95%(HPLC)。该化合物为白色至类白色固体粉末,可溶于DMSO和DMF(通常浓度为10-50 mg/mL)。同义词包括生物素-炔烃和5-[(3aS,4S,6aR)-2-氧代六氢-1H-噻吩并[3,4-d]咪唑-4-基]-N-丙-2-炔-1-基戊酰胺。该化合物在化学生物学中用于蛋白质组学(通过AHA或叠氮高丙氨酸标记鉴定新合成的蛋白质)、细胞生物学(新生蛋白质的定位)和糖生物学(叠氮糖标记的糖蛋白的标记)。该化合物还可用作PROTAC连接子,用于基于亲和力的PROTAC-靶标结合检测。生物素标签能够从细胞裂解液中下拉PROTAC及其结合的蛋白质。生物素炔烃是研究蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质合成、降解和周转的宝贵工具。它还用于化学蛋白质合成以及制备用于各种检测(例如ELISA、Western blot、免疫组织化学)的生物素化探针。该化合物并非获批药物,仅供研究使用。该化合物在-20℃下可长期稳定保存。熔点为169-170℃。分子式为C13H19N3O2S,分子量为281.37 g/mol。
*注: 文献方法仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些方法的准确性
化学信息 & 存储运输条件
分子式
C13H19N3O2S
分子量
281.37
精确质量
281.12
CAS号
773888-45-2
PubChem CID
89434015
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
1.185±0.06 g/cm3(Predicted)
沸点
614.8±50.0 °C(Predicted)
熔点
169-170 °C
LogP
1.51
tPSA
95.53
氢键供体(HBD)数目
3
氢键受体(HBA)数目
3
可旋转键数目(RBC)
6
重原子数目
19
分子复杂度/Complexity
404
定义原子立体中心数目
3
SMILES
O=C(NCC#C)CCCC[C@@H]1SC[C@]([C@]1([H])N2)([H])NC2=O
InChi Key
JJXUHRONZVELPY-NHCYSSNCSA-N
InChi Code
InChI=1S/C13H19N3O2S/c1-2-7-14-11(17)6-4-3-5-10-12-9(8-19-10)15-13(18)16-12/h1,9-10,12H,3-8H2,(H,14,17)(H2,15,16,18)/t9-,10-,12-/m0/s1
化学名
5-[(3aS,4S,6aR)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]-N-prop-2-ynylpentanamide
HS Tariff Code
2934.99.9001
存储方式

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意: 请将本产品存放在密封且受保护的环境中,避免吸湿/受潮。
运输条件
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
溶解度数据
溶解度 (体外实验)
DMSO :~250 mg/mL (~888.51 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (7.39 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将100 μL 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入400 μL PEG300中,混匀;然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备:将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中,得到澄清溶液。

配方 2 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (7.39 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中,混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备(4°C,1 周):将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中,得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (7.39 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 20.8 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。


请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案:
1、请先配制澄清的储备液(如:用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液,按从左到右的顺序依次添加助溶剂,澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明,并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中,混合均匀/澄清;向上述体系中加入50 μL Tween-80,混合均匀/澄清;然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL;

3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出,可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果,工作液请现配现用!
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液,请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。
制备储备液 1 mg 5 mg 10 mg
1 mM 3.5540 mL 17.7702 mL 35.5404 mL
5 mM 0.7108 mL 3.5540 mL 7.1081 mL
10 mM 0.3554 mL 1.7770 mL 3.5540 mL

1、根据实验需要选择合适的溶剂配制储备液 (母液):对于大多数产品,InvivoChem推荐用DMSO配置母液 (比如:5、10、20mM或者10、20、50 mg/mL浓度),个别水溶性高的产品可直接溶于水。产品在DMSO 、水或其他溶剂中的具体溶解度详见上”溶解度 (体外)”部分;

2、如果您找不到您想要的溶解度信息,或者很难将产品溶解在溶液中,请联系我们;

3、建议使用下列计算器进行相关计算(摩尔浓度计算器、稀释计算器、分子量计算器、重组计算器等);

4、母液配好之后,将其分装到常规用量,并储存在-20°C或-80°C,尽量减少反复冻融循环。

计算器

摩尔浓度计算器可计算特定溶液所需的质量、体积/浓度,具体如下:

  • 计算制备已知体积和浓度的溶液所需的化合物的质量
  • 计算将已知质量的化合物溶解到所需浓度所需的溶液体积
  • 计算特定体积中已知质量的化合物产生的溶液的浓度
使用摩尔浓度计算器计算摩尔浓度的示例如下所示:
假如化合物的分子量为350.26 g/mol,在5mL DMSO中制备10mM储备液所需的化合物的质量是多少?
  • 在分子量(MW)框中输入350.26
  • 在“浓度”框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在“体积”框中输入5,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案17.513 mg出现在“质量”框中。以类似的方式,您可以计算体积和浓度。

稀释计算器可计算如何稀释已知浓度的储备液。例如,可以输入C1、C2和V2来计算V1,具体如下:

制备25毫升25μM溶液需要多少体积的10 mM储备溶液?
使用方程式C1V1=C2V2,其中C1=10mM,C2=25μM,V2=25 ml,V1未知:
  • 在C1框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在C2框中输入25,然后选择正确的单位(μM)
  • 在V2框中输入25,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案62.5μL(0.1 ml)出现在V1框中
g/mol

分子量计算器可计算化合物的分子量 (摩尔质量)和元素组成,具体如下:

注:化学分子式大小写敏感:C12H18N3O4  c12h18n3o4
计算化合物摩尔质量(分子量)的说明:
  • 要计算化合物的分子量 (摩尔质量),请输入化学/分子式,然后单击“计算”按钮。
分子质量、分子量、摩尔质量和摩尔量的定义:
  • 分子质量(或分子量)是一种物质的一个分子的质量,用统一的原子质量单位(u)表示。(1u等于碳-12中一个原子质量的1/12)
  • 摩尔质量(摩尔重量)是一摩尔物质的质量,以g/mol表示。
/

配液计算器可计算将特定质量的产品配成特定浓度所需的溶剂体积 (配液体积)

  • 输入试剂的质量、所需的配液浓度以及正确的单位
  • 单击“计算”按钮
  • 答案显示在体积框中
动物体内实验配方计算器(澄清溶液)
第一步:请输入基本实验信息(考虑到实验过程中的损耗,建议多配一只动物的药量)
第二步:请输入动物体内配方组成(配方适用于不溶/难溶于水的化合物),不同的产品和批次配方组成不同,如对配方有疑问,可先联系我们提供正确的体内实验配方。此外,请注意这只是一个配方计算器,而不是特定产品的确切配方。
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计算结果:

工作液浓度 mg/mL;

DMSO母液配制方法 mg 药物溶于 μL DMSO溶液(母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度,请首先与我们联系。

体内配方配制方法μL DMSO母液,加入 μL PEG300,混匀澄清后加入μL Tween 80,混匀澄清后加入 μL ddH2O,混匀澄清。

(1) 请确保溶液澄清之后,再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶;
            (2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。

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