概要
Cleland試薬（DL-dithiothreitolまたはDTTとしても知られています）は、チオール基についての水溶性保護試薬として知られており、タンパク質およびペプチド中のジスルフィド結合を遊離のチオール基に還元します。
また、この試薬はタンパク質の単離および精製のためのプロトコールにおいて使用される緩衝液の成分です。DTTは、酸化型で安定な分子内ジスルフィド結合を持つ6員環を形成するため、非常に強い還元剤となります。
酸化還元電位はpH7で-0.33Vです。2つのチオール基のpKa値は、それぞれ9.2および10.1です。典型的なジスルフィド結合の還元は図示されているように、2つの連続するチオール-ジスルフィド交換反応により進行します。負電荷を持つチオレート型がジスルフィド結合の開裂反応に関与するため、DTTによる還元は、7を上回るpH値に限定されます。DTTはまた、チオール化されたDNAの還元剤としても使用されます。
チオール化されたDNAの末端のチオール基中の硫黄原子は、溶液中（特に、酸素の存在下）で酸化され、二量体を形成する傾向があります。二量体化はバイオセンサー中の金表面上へのDNAの固定化のような引き続き行われるカップリング反応の効率を顕著に低下させます。通常はDTTをDNA溶液と反応させた後、濾過(固体触媒)またはクロマトグラフィー(液体)により除去されます。DTTは、タンパク質のジスルフィド結合を還元するため、およびタンパク質のシステイン残基による分子内ジスルフィド結合(環化)および分子間ジスルフィド結合(オリゴマー化、多量体化)形成を防ぐために、しばしば使用されます。
DTTは溶媒が接近できないジスルフィド結合を還元することはできず、これを克服するため、ジスルフィド結合の還元はしばしば変性条件下で（例えば、高温で、または6Mグアニジン塩酸塩、8M尿素または1％のドデシル硫酸ナトリウムのような強力な変性剤の存在下で）行われます。
逆に、様々なジスルフィド結合の溶媒への露出度をDTTの存在下でのそれらの還元率により推定することができます。酸化型のDTTは酸化剤としても使用することができ、その利点は、グルタチオンのような他の物質を用いた場合に起こり得る、DTTとターゲット分子の間のジスルフィド結合が形成されにくいことです。
表1. Cleland試薬一覧
| コード |
製品名 |
分子式 |
CAS |
分子量 |
内容量 |
名称 |
| RL-1020.0025 |
DTT (racemic) |
C4H10O2S2 |
3483-12-3 |
154.25 |
25g |
DL-Dithiothreitol |
| RL-1020.0050 |
DTT (racemic) |
C4H10O2S2 |
3483-12-3 |
154.25 |
50g |
DL-Dithiothreitol |
| RL-1020.0100 |
DTT (racemic) |
C4H10O2S2 |
3483-12-3 |
154.25 |
100g |
DL-Dithiothreitol |
| RL-1020.0250 |
DTT (racemic) |
C4H10O2S2 |
3483-12-3 |
154.25 |
250g |
DL-Dithiothreitol |
| RL-1020.0500 |
DTT (racemic) |
C4H10O2S2 |
3483-12-3 |
154.25 |
500g |
DL-Dithiothreitol |
Iris Biotech社のDTTは発がん性物質を中間体として生じない様に設計されたプロセスを最小しており、環境への影響を最小限に抑え、作業者の安全にも十分に配慮し製造されています。
参考文献
▷ Cleland W.W., Dithiothreitol, A New Protective Reagent for SH Groups. Biochemistry; 1964; 3 : 480‒2. doi:10.1021/bi00892a002.
▷ Ruegg U.T., Rudinger J., Cleavage of disulfide bonds in proteins; Methods Enzymol. 1977; 47: 111.
▷ Bruckdorfer T.e, t al., From Production of Peptides in Milligram Amounts for Research to Multi-Tons Quantities for Drugs of the Future. Current Pharmaceutical Biotechnology 2004; 5: 29-43.