架橋用試薬

概要

架橋試薬は、一般的にホモまたはヘテロ二官能性の分子で、異なる分子に存在するターゲット部位同士の連結を可能にします。

大部分の架橋剤は、マレイミド、スクシンイミジルエステル(NHSエステル)やヨードアセトアミドなどの官能基を有する試薬です。

その他の架橋試薬(例えばATFBA)は光による活性化を必要とします。

架橋の際の官能基の選択は下記図1.に記載しております。

架橋は、二つの大きな生体高分子(例えば、酵素、抗体のようなタンパク質)同士や、生体高分子と低分子（例えば色素、薬剤、ペプチド）等を結合し、安定したコンジュゲートを与えます。

これらのコンジュゲートは例えば診断アッセイ、基礎研究または薬物療法などの幅広い範囲での応用が可能です。

ホモ二官能性架橋剤は、二つの同一の官能基を持ち、分子内の2つのアミン、チオール、アルコールや酸などの官能基を結合し、構造を安定化したり、2分子間でこれらの官能基間を共有結合的に結合します。

異なる分子をこれらの比較的非特異的な試薬を用いて結合する場合、様々なコンジュゲートまたは高分子量の凝集体を形成します。

特に、非常に頻繁にタンパク質表面に露出することが知られている官能基であるアミン、アルコールや酸と結合するリンカーは、多くの場合、様々な結合様式の化合物が得られます。

通常システイン残基は、前記の官能基を有するアミノ酸残基と比較すると存在比が高くないため、チオールと反応するリンカーを用いると、よりコントロールされた結果を得られる可能性が高くなります。

容易に制御することが可能で、標的分子の化学量論を最適化することが可能なので、ヘテロ二官能性試薬コンジュゲートは、二つの異なる生体分子間のコンジュゲートの調製に非常に有用です。

また複合体は、かい離速度の低い高親和性の非共有結合を生じる分子の組み合わせを使用することによって、非共有結合的に形成することも可能です。

典型的な例としては、ビオチンおよびアビジン/ストレプトアビジンや抗原/抗体が挙げられます。

しかし、こういった結合に供される部位（ビオチン、アビジンなど）は、事前にターゲット分子にそれぞれ共有結合を用いて導入しておく必要があります。

短鎖架橋用試薬

これらのヘテロ二官能性架橋試薬は、アミンおよびチオールに対する反応性を有します。

これらは、それぞれ6 、7ないしは 9個の原子を有するリンカーを含む酵素、標識抗体やハプテンキャリア複合体の調製に有用です。

4-(N-マレイミド）ベンゾフェノンのマレイミド基は、チオールと反応し、UV照射によって光反応性のベンゾフェノン部位は求核試薬と反応するか、C-H挿入生成物を形成します。

PEGベースの架橋用試薬

多くの異なる需要があるため、様々な官能基と長さの架橋剤が販売されています。

原理的には、架橋剤の長さは二つの官能基間に様々な炭素鎖を導入することによって変化させていましたが、炭素鎖の鎖長が長くなるにつれ、疎水性が増加し水溶性を低下させるとともに、リンカーを介して結合した化合物の凝集が生じるという問題がありました。

現在は最も広く用いられている方法では水とヒト体液への溶解性を向上させ、免疫原性はほとんど示さず、またヒト体内の液体中で分解されることがない（ポリ）エチレングリコールで 2つの官能基を連結します。

下表に示すように、様々な官能基を有するホモおよびヘテロ二官能性のPEGベースのリンカーをご用意しております：

単分散のPEG試薬は、1～48モノマーまで、多分散の場合は約20,000Daの分子量までご提供可能です。