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Chimie Click

 
 

La chimie click décrit une réaction thermodynamiquement favorisée qui permet la liaison quantitative et sélective de deux biomolécules différentes. Plus précisément, la réaction click est une cycloaddition entre un azide et un groupement alcyle dans des conditions de réaction catalysée par le cuivre ou sans cuivre. Cette technologie est fiable et stable, ce qui en fait une méthode idéale de marquage des oligonucléotides.

Les avantages globaux de la chimie click sont notamment les suivants :

  • La réaction a lieu en solution aqueuse et à température ambiante
  • Stabilité vis-à-vis de l'H2O, de l'O2 et de la plupart des conditions de synthèse organique
  • Un processus catalytique robuste
  • Pas de réactions secondaires et absence d'interférence des groupes fonctionnels
  • Niveau de spécificité remarquable pour les synthèses qui nécessitent une liaison covalente entre deux entités biochimiques.

Vue d'Ensemble

La chimie click est une approche synthétique moderne pour l'assemblage modulaire de molécules plus complexes à partir de blocs de construction "plus simples" [1,2]. Dans la réaction click, un composant fonctionnalisé azide est couplé à un bloc de construction fonctionnalisé alcyne pour former un conjugué "bifonctionnel". Comme la chimie click est compatible avec les biomolécules en milieu aqueux, ce type de réaction est particulièrement utile pour fixer des sondes moléculaires à l'ADN [3,4]. Le principal avantage de la réaction click est sa bio-orthogonalité1, puisque les deux partenaires de la réaction, le groupe azide et le groupe alcyne, ne sont pas présents dans les systèmes naturels

 

Dans le contexte des oligonucléotides d'ADN synthétique fabriqués sur mesure, l'approche par click est souvent utilisée pour conjuguer une sonde moléculaire fonctionnalisée par un azide à un oligonucléotide contenant un résidu alcyne (ou vice versa).

En raison des caractéristiques uniques de la réaction click, les oligonucléotides d'ADN et d'ARN spécifiquement marqués sur plusieurs sites sont désormais accessibles par synthèse. La chimie click a donc ouvert la porte à un nouveau monde d'oligonucléotides modifiés qui étaient jusqu'à présent pratiquement impossibles à synthétiser.

Le type de réaction de click le plus fréquemment appliqué utilise le Cu(I) comme catalyseur (cycloaddition assistée par le cuivre ; CuAAC). Une alternative sans cuivre a été développée pour les cas où la présence de cuivre est (potentiellement) nocive pour votre système. Pour éviter la présence de cuivre dans les sondes ADN, le résidu alcyne dibenzocyclooctyne (DBCO), plus réactif, est appliqué à la réaction click [5-8]. 

L'importance de la réaction click dans le domaine des oligonucléotides ne cesse de croître. Si vous souhaitez en savoir plus sur cette technologie passionnante, veuillez consulter les références ci-dessous ou les liens dans la colonne de droite.

 

Références :

  1. El-Sagheer AH, Brown T. Chem Soc Rev. Chem. Soc. Rev., 2010,39, 1388-1405
  2. V.V. Rostovtsev, Green, L.G., Fokin, V.V. and Sharpless, K.B., Angew Chem Int Ed, 2002, 41, 2596-2599.
  3. R. Huisgen, Angew Chem Int Ed, 1963, 2, 565-598. 
  4. Y.H. Zhang, et al., Tetrahedron, 2007, 63, 6813-6821. 
  5. I.S. Marks, et al., Bioconjugate Chemistry, 2011, 22, 1259-1263. 
  6. Becer CR, Hoogenboom R, and Schubert US, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 2–11 
  7. J. Gierlich, G. A. Burley, P. M. E. Gramlich, D. M. Hammond, T. Carell, Org. Lett. 2006, 8, 3639-3642. F. Seela, V.  R. Sirivolu, Chem. Biodiversity 2006, 3, 509-514.
  8. P. M. E. Gramlich, S. Warncke, J. Gierlich, T. Carell, Angew. Chem. 2008, 120, 3491 - 3493; Angew. Chem. Int.  Ed. 2008, 47, 3442– 3444.

 

_________________________________________________________________

1 Bioorthogonal est défini comme suit : aucune interférence des groupes fonctionnels existant dans les biomolécules avec la réaction souhaitée. Par conséquent, aucun produit secondaire n'est formé avec l'ADN, les peptides ou d'autres biomolécules.

Modifications

Type de Modification
Position
Echelle de Synthèse [µmol]
Purification
5’
3’
Int.
0.04
0.2
1.0
Des
HPLC
PAGE
Azide-dT
 
 
X
 
X
X
 
X
X
3' Alkyne
  
X
    
X
X
  
X
X
5' Azide
 X      
X
X
  
X
X
3' Azide
   X    
X
X
  
X
X
5' DBCO
 X      
X
X
  
X
X
5' Hexynyl
 X      
X
X
  
X
X

Azide-dT
La modification Azide de Microsynth utilise un groupe fonctionnel NHS Ester pour fixer un fragment azide au niveau de la position 5', 3' ou de toute position interne d'un oligo. Cette partie azide peut ensuite être utilisée pour attacher des groupes modifiés par des alcynes par le biais de la réaction click. La version interne de cette modification est attachée à l'oligo par une base dT. L'incorporation de la version interne ajoutera un nucléotide dT à cette position. Pour éviter d'ajouter un nucléotide supplémentaire, remplacez un nucléotide T existant dans votre séquence par la modification requise.

3' Alcyne
Le groupe alcyne est utilisé pour la chimie click de la cycloaddition assistée par le cuivre.

5' Azide
Le groupe 5' azide est utilisé pour la chimie click de la cycloaddition assistée par le cuivre.

3' Azide
Le groupe 3' azide est utilisé pour la chimie click de la cycloaddition assistée par le cuivre.

5' DBCO
Le DBCO 5' est un réactif click sans cuivre à base de cyclooctyne.

5' Hexynyl
Le groupe Hexynyl 5' est utilisé pour la chimie click de la cycloaddition assistée par le cuivre. Les oligonucléotides préparés à l'aide de 5'-hexynyl phosphoramidite sont stables dans des conditions de déprotection standard et présentent un temps de rétention légèrement accru sur la RP HPLC.

Comment Commander

 
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  • Cliquez sur DNA dans le domaine bleu "Synthèse ADN/ARN
  • Sélectionnez Normal Entry afin d'écrire ou de copier/coller les informations de la séquence souhaitée
  • Suivez ensuite les instructions

Important : les nouveaux clients sont invités à envoyer leur demande (info@microsynth.ch) en indiquant la séquence et les modifications demandées ainsi que l'application prévue. Microsynth vérifiera alors votre demande et reviendra vers vous avec un devis personnalisé vous suggérant une approche de synthèse raisonnable et rentable pour la biomolécule souhaitée.