Cy5-Bortezomib,CY5标记硼替佐米的反应机制
硼替佐米(Bortezomib)是一种可逆性蛋白酶体抑制剂,其核心结构为 二肽硼酸酯,分子量约384 Da。硼替佐米通过与26S蛋白酶体的β5亚基活性位点中的N-末端苏氨酸残基相结合,形成可逆性的 硼酸酯键,从而抑制其胰凝乳样活性。这一作用阻断了泛素-蛋白酶体途径中蛋白质的降解,进而导致细胞周期停滞。
当硼替佐米与Cyanine 5(Cy5)荧光团偶联后,得到的Cy5-Bortezomib分子不仅保留了药物的活性部分(硼酸基团),还引入了强荧光信号用于示踪。Cy5通常通过其 NHS酯 与硼替佐米分子中的氨基(如二肽部分的末端氨基)形成酰胺键,确保硼酸酯基团不受破坏,以维持对蛋白酶体的特异性抑制。
反应机制具体表现如下:
蛋白酶体结合与可逆抑制
Cy5-Bortezomib进入细胞后,依靠硼替佐米部分的二肽结构与26S蛋白酶体的β5亚基特异性识别。其硼酸基团与苏氨酸羟基发生亲核加成反应,形成四面体中间体的 可逆硼酸酯键。该过程阻断了底物肽键水解所需的亲核攻击,导致蛋白水解功能受抑。
电子效应与稳定性
硼酸基团作为电子缺陷中心,能够与羟基形成强的配位键。反应过程中,β5亚基苏氨酸羟基作为亲核试剂攻击硼原子,形成 B–O共价键,从而稳定中间体结构。由于该配位键的可逆性,当外源小分子或环境条件变化时,硼替佐米仍可解离。Cy5修饰部分不会参与该配位过程,因此不影响关键的抑制机制。
药物-探针双功能特性
Cy5部分提供远红区荧光性质,能够在650/670 nm波段发射信号,用于实时追踪分子在细胞内的位置和结合动力学。通过荧光显微镜或流式细胞术,可以观察Cy5-Bortezomib进入细胞后的分布,结合蛋白酶体的程度,以及抑制作用与细胞凋亡的相关性。
共价修饰与动力学特征
Cy5-Bortezomib与蛋白酶体的结合属于快速、可逆的共价修饰过程,其抑制动力学通常表现为时间依赖性。初始结合迅速形成中间体,随后达到稳态平衡。解离速率较慢,因此其抑制作用持久。荧光示踪有助于分析结合速率常数(kon、koff),并与未标记的硼替佐米进行比较。
整体反应路径总结
步骤1:Cy5-Bortezomib扩散进入细胞;
步骤2:二肽骨架定位到蛋白酶体活性口袋;
步骤3:硼酸基团接受苏氨酸羟基的亲核攻击,形成可逆硼酸酯中间体;
步骤4:蛋白水解被阻断,底物蛋白积累;
步骤5:Cy5荧光信号作为报告工具,实时反映药物结合与抑制状态。
产品名称:Cy5-Bortezomib,CY5标记硼替佐米
纯度:95%+
性状:固体或液体
储藏条件:-20°C干燥避光保存
包装规格:50mg 100mg 250mg 500mg(按需提供)
厂家:齐岳生物
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仅供科研,不能用于人体实验AXC.2025.06.23