Дитиотреитол ( ДТТ ) - это общее название низкомолекулярного окислительно - восстановительного реагента, также известного как реагент Клеланда . [2] Формула DTT - C 4 H 10 O 2 S 2, а химическая структура одного из его энантиомеров в восстановленной форме показана справа; его окисленная форма представляет собой 6-членное кольцо с дисульфидной связью (показано ниже). Реагент обычно используется в его рацемической форме, поскольку оба энантиомера реакционноспособны. Его название происходит от четырехуглеродного сахара - треозы . DTT имеет эпимерный(«сестринское») соединение, дитиоэритрит (DTE).
Имена | |
---|---|
Предпочтительное название IUPAC (2 S , 3 S ) -1,4-Бис (сульфанил) бутан-2,3-диол | |
Другие названия (2 S , 3 S ) -1,4-Димеркаптобутан-2,3-диол D - трео -1,4-Димеркаптобутан-2,3-диол D - трео -1,4-Димеркапто-2,3-бутандиол 1 , 4-Дитио- D -треитол Реагент Клеланда Редуктакрил | |
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
ЧЭБИ | |
ЧЭМБЛ | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
ECHA InfoCard | 100.020.427 |
PubChem CID | |
UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Характеристики | |
С 4 Н 10 О 2 S 2 | |
Молярная масса | 154,253 г / моль |
Появление | Белое твердое вещество |
Температура плавления | От 42 до 43 ° C (от 108 до 109 ° F, от 315 до 316 K) |
Точка кипения | От 125 до 130 ° C (от 257 до 266 ° F, от 398 до 403 K) при 2 мм рт. |
Растворимый | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Восстановитель
ДТТ - восстановитель ; после окисления он образует стабильное шестичленное кольцо с внутренней дисульфидной связью . Он имеет окислительно-восстановительный потенциал -0,33 В при pH 7. [1] Восстановление типичной дисульфидной связи происходит за счет двух последовательных реакций тиол-дисульфидного обмена, что проиллюстрировано ниже. Восстановление обычно не останавливается на смешанных дисульфидных соединениях, потому что второй тиол DTT имеет высокую склонность закрывать кольцо, образуя окисленный DTT и оставляя восстановленную дисульфидную связь . Восстанавливающая способность DTT ограничена значениями pH выше 7, так как только отрицательно заряженная тиолатная форма -S - реакционноспособна (протонированная тиоловая форма -SH - нет); рКа тиоловых групп 9,2 и 10,1.
Приложения
DTT используется в качестве восстанавливающего или «снимающего защиту» агента для тиолированной ДНК. Концевые атомы серы тиолированной ДНК имеют тенденцию образовывать димеры в растворе, особенно в присутствии кислорода. Димеризация значительно снижает эффективность последующих реакций связывания, таких как иммобилизация ДНК на золоте в биосенсорах. Обычно DTT смешивают с раствором ДНК и дают ему прореагировать, а затем удаляют фильтрацией (для твердого катализатора) или хроматографией (для жидкой формы). Процедуру удаления DTT часто называют «обессоливанием». Обычно DTT используется в качестве защитного агента, предотвращающего окисление тиоловых групп .
ДТТ часто используется для снижения дисульфидных связей из белков и, в более общем случае , чтобы предотвратить внутримолекулярные и межмолекулярные дисульфидные связи от формирования между цистеиновыми остатками белков. Однако даже DTT не может восстанавливать скрытые (недоступные для растворителя) дисульфидные связи, поэтому восстановление дисульфидных связей иногда проводят в денатурирующих условиях (например, при высоких температурах или в присутствии сильного денатурирующего агента, такого как 6 M хлорид гуанидиния , 8 М мочевины , или 1% додецилсульфат натрия ). DTT часто используется вместе с додецилсульфатом натрия в SDS-PAGE для дальнейшей денатурирования белков за счет уменьшения их дисульфидных связей, чтобы обеспечить лучшее разделение белков во время электрофореза . Благодаря способности уменьшать дисульфидные связи, DTT можно использовать для денатурирования CD38 на красных кровяных тельцах. DTT также денатурирует антигены в системах групп крови Kell, Lutheran, Dombrock, Cromer, Cartwright, LW и Knops. И наоборот, воздействие растворителя на различные дисульфидные связи можно оценить по скорости их восстановления в присутствии DTT.
ДТТ также можно использовать в качестве окислителя . Его главное преимущество состоит в том, что фактически не заселяются никакие смешанные дисульфидные виды, в отличие от других агентов, таких как глутатион . В очень редких случаях может образоваться аддукт DTT , т. Е. Два атома серы DTT могут образовывать дисульфидные связи с разными атомами серы; в таких случаях DTT не может циклизоваться, поскольку в нем нет таких оставшихся свободных тиолов.
Характеристики
ДТТ нестабилен в окружающих атмосферных условиях, так как окисляется кислородом; DTT следует хранить и обрабатывать в атмосфере инертных газов, чтобы предотвратить окисление. Срок годности дитиотреитола можно продлить при охлаждении до 2–8 ° C. [3] Окисление представляет дополнительные осложнения, так как окисленный DTT показывает сильный пик поглощения при 280 нм. Поскольку тиолы менее нуклеофильны, чем их конъюгированные основания, тиолаты , DTT становится менее активным нуклеофилом при падении pH. ( 2S ) -2-амино-1,4-димеркаптобутан (дитиобутиламин или DTBA) представляет собой новый агент, восстанавливающий дитиол, который в некоторой степени преодолевает это ограничение DTT. [4] Трис (2-карбоксиэтил) фосфин ( TCEP ) - альтернативный восстановитель, который более стабилен и эффективен при низких значениях pH, но является объемным и медленно восстанавливает цистины в свернутых белках. [5]
Период полувыведения DTT составляет 40 часов при pH 6,5 и 1,4 часа при pH 8,5 и 20 ° C; его период полураспада дополнительно уменьшается при повышении температуры. Присутствие ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислоты) для хелатирования ионов двухвалентных металлов (Fe 2+ , Cu 2+ и др.) Значительно увеличивает период полураспада DTT в растворе. [6]
Рекомендации
- ^ а б О'Нил MJ, изд. (2001). Индекс Мерк: энциклопедия химикатов, лекарств и биологических препаратов (13-е изд.). США: ISBN компании Merck & Co, Inc. 0-911910-13-1.
- ^ Клеланд WW (апрель 1964 г.). «Дитиотреитол, новый защитный реагент для групп SH». Биохимия . 3 (4): 480–2. DOI : 10.1021 / bi00892a002 . PMID 14192894 .
- ^ «Индекс NLM PubChem CID», Справочник по витамину D , John Wiley & Sons, Inc., стр. 239–244, 2007 г., doi : 10.1002 / 9780470238165.indsp1 , ISBN 978-0-470-23816-5
- ^ Лукеш Дж. К., Палте М. Дж., Рейнс Р. Т. (март 2012 г.). «Мощный универсальный восстанавливающий дисульфид агент из аспарагиновой кислоты» . Журнал Американского химического общества . 134 (9): 4057–9. DOI : 10.1021 / ja211931f . PMC 3353773 . PMID 22353145 .
- ^ Cline DJ, Redding SE, Brohawn SG, Psathas JN, Schneider JP, Thorpe C (декабрь 2004 г.). «Новые водорастворимые фосфины как восстановители пептидных и белковых дисульфидных связей: реакционная способность и проницаемость мембран». Биохимия . 43 (48): 15195–203. DOI : 10.1021 / bi048329a . PMID 15568811 .
- ^ Стивенс Р., Стивенс Л., Прайс NC (1983). «Стабильность различных тиоловых соединений, используемых при очистке белков». Биохимическое образование . 11 (2): 70. DOI : 10,1016 / 0307-4412 (83) 90048-1 .
Внешние ссылки
- СМИ, связанные с дитиотрейтолом, на Викискладе?