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I sali di iodonio per bioconiugazione

I sali di diariliodonio sono composti ipervalenti organoiodati non tossici, stabili e caratterizzati da un’eccellente selettività nelle reazioni. Servendosi di tali sali, alcuni ricercatori finanziati dall’UE hanno compiuto progressi potenzialmente rivoluzionari nel campo della chimica di bioconiugazione.
I sali di iodonio per bioconiugazione
Nel corso del progetto IODONIUM-CLICK (Development of Iodonium salts into a versatile class of bioconjugation reagents), i ricercatori hanno scoperto un sale di iodonio dotato di caratteristiche eccezionali di reattività e di un’apprezzabile stabilità. Inoltre, interagendo con nucleofili in condizioni blando, consente di ottenere una serie stupefacente di manipolabilità in termini di funzionalità. Gli studiosi hanno lavorato sull’adattamento di tale funzionalità in relazione alla coniugazione all’aminoacido metionina, tramite chimica click (a scatto).

I risultati preliminari hanno dimostrato che il concetto di funzionalizzazione di un dipeptide contenente metionina è realizzabile anche in acqua. I ricercatori hanno ulteriormente ottimizzato tale reazione bio-ortogonale con una resa superiore al 95 %.

I componenti di IODONIUM-CLICK hanno poi indagato in modo esaustivo l’ambito di substrato della reazione di coniugazione della metionina. Gli studi compiuti hanno rivelato almeno quattro grandi polipeptidi medicinali e quattro proteine con elevati livelli di conversione alla forma coniugata di solfonio.

Gli studi sulla reazione del trasferimento di diazo hanno rivelato vari gruppi funzionali rilevanti sotto il profilo biologico, trasferibili a proteine per applicazioni inerenti la marcatura. Riveste particolare importanza che tali coniugati di proteina-solfonio dimostrino anche complementarietà con strategie di funzionalizzazione contemporanee.

Un esito preliminare dotato di enorme potenzialità consiste nel fatto che lo studio sull’uso di catalisi metallica ha rivelato la possibilità di invertire in modo controllabile la ligazione di metionina. Ad esempio, la ligazione di tipo Staudinger con la frazione diazo ha consentito un passaggio dell’intero coniugato dalla metionina all’N terminale. Più in particolare, ora risulteranno possibili la ligazione chimica nativa e la funzionalizzazione selettiva di azoto in una proteina.

Le attività del progetto hanno dimostrato la possibilità di funzionalizzare un residuo aminoacido, un’ipotesi precedentemente non ritenuta ottenibile tramite la chimica di bioconiugazione. Tale risultato presenta innumerevoli applicazioni in biomedicina, tra cui la scoperta di farmaci e la somministrazione di farmaci mirati per malattie come il cancro e l’Alzheimer.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Bioconiugazione, sali di diariliodonio, nucleofilo, metionina, bio-ortogonale