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SH巯基(也称为巯基或巯基)
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优点
- 半胱氨酸的数量相对较少(IgG1和IgG4为8个),并且对抗体的稳定性不重要
- 最亲核的氨基酸侧链官能团,形成共价键稳定
- 重链(HC)和轻链(LC),有利于“隐藏”疏水有效载荷
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烷基化
- 容易发生逆迈克尔反应,在PH=9环境下长时间水解处理可以避免,但是对蛋白会存在影响
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DPR技术
- 二氨基丙酸马来酰亚胺,产生自水解作用,阻碍逆迈克尔反应
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特殊烷基化,增加稳定性
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2-甲基砜嘧啶
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4-乙烯基吡啶
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膦酰胺
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双马来酰亚胺交联
- 水解生成马来酰亚胺衍生物阻止逆迈克尔反应
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2,3-双溴甲基喹喔啉
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二溴哒嗪二酮
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工程半胱氨酸S-S偶联
- 增加二硫化物的稳定性,ADC也不如药物附着到位于抗体序列最佳位置的工程半胱氨酸残基上有效
- 在二硫键附近的碳上添加保护基团,如甲基或偕二甲基,已被用于通过在二硫键周围产生空间位阻来增加循环中的稳定性,但在许多情况下,它们也会降低肿瘤细胞内的毒素释放速率
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NH2(赖氨酸K残基)
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酰化
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NHS酯(n-羟基琥珀酰亚胺)+羧酸盐
- 巯基或组氨酸氮基的反应分别产生不稳定的硫酯或咪唑酯,并且如果形成,将容易在水性环境中水解或仍然与邻近的胺交换形成酰胺键
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更高效:4-叠氮苯甲酰氟(ABF)
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特定点位酰化
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丙烯酸苯磺酰胺修饰后偶联
- 第一步反应迅速,但是第二步反应需要至少100eq当量,不适用与ADC
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Protin A结合fc,特定点位酰化,还原后偶联
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NH2→SH
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Traut’s reagent(特劳特试剂,2-亚氨基硫烷盐酸盐)
- 可能存在赖氨酸偶联(广泛分布)和巯基化学(潜在的逆迈克尔反应)的缺点。
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伯氨基的还原性烷基化+S-(3-氧丙基)硫代乙酸酯+硼氢化钠(还原剂)
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SMCC的偶联方法
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4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯,SMCC是一种双功能偶联剂(马来酰化)
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羰基(-C(O)R)(醛和酮基)
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肟(酮基与羟胺作用而生成肟)
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工程化F(苯丙氨酸),p-AcF,可以被设计在单克隆抗体的任何给定位置
- 酸性不稳定
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CAAX异戊二烯化
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法尼基转移酶(FTase)
- GGTase-I和FTase的底物C末端都具有CAAX共有序列,其中C为半胱氨酸,A为任何脂肪族氨基酸(除丙氨酸外),X为C末端氨基酸。
- CaaX序列中的X残基决定了蛋白是法尼基化还是香叶基香叶基化。FTase优先选择X残基为丙氨酸、丝氨酸、蛋氨酸或谷氨酰胺的CaaX序列,而亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸是GGTase-I的首选
- 法尼基焦磷酸(FPP)或香叶基焦磷酸(GGPP)
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香叶基转移酶(GGTase)
- GGTase1
- GGTase2
- GGTase-II则催化两个香叶基添加到底物蛋白C端附近的CXC或CCXX)的两个半胱氨酸残基上
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Pictet-Spengler(皮克特-施彭格勒)反应:β-芳基乙胺和羰基化合物环化缩合得到四氢异喹啉
- 利用甲酰甘氨酸生成酶(FGE),将工程半胱氨酸的(C-末端LCTPSR的一部分)酶促氧化转化为醛基
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酰胺键–C(O)NHR
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转谷氨酰胺酶(TGases)
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抗体酰胺键(谷氨酰胺)与NH2修饰物的偶联
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天然谷氨酰胺的不能进行催化
- 通过TGase的突变
- 在不同位置引入TGase识别序列(Q-tag)
- 通过插入或融合含有谷氨酰胺的c端肽标签
- LLQGA
- 通过酶切去除抗体聚糖来暴露Q295
- 酶解抗体去糖基化来释放谷氨酰胺HC-Q295,随后可以被TGase获取
- 抗体C端赖氨酸与单个氨基酸融合,避免被剪切,反向利用转谷酰胺酶
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Sortase A
- 特定LPXTG序列与甘氨酸取代
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叠氮(N3)【都涉及到蛋白结构修饰】
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安装独特的化学标签进行(metal-free click)
- endoglycosidase and a glycosyl transferase (GalNAc-T)处理后进行(metal-free click)
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其他偶联方式
- 酪氨酸偶联(①metal-free click/②加成反应)
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甲硫氨酸(蛋氨酸)
- 基于恶氮吡啶试剂或高价碘化学对抗体中的蛋氨酸进行化学选择性标记,以安装末端乙炔部分(准备点击化学)。
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组氨酸
- 铂(II)的随机偶联抗体的天然组氨酸(His)残基,以稳定的药物偶联连接的共轭形式,基于pt的连接子导致adc具有未受损的单克隆抗体结合特性
- 单链氨基酸N端偶联
- 缺点:大量试剂/酸性环境
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无金属应变促进的叠氮-炔
环加成反应(SPAAC)