TCEP

TCEP
Skeletal formula of TCEP
Space-filling model of the TCEP molecule
이름
우선명 (PIN)
3,3′,3′′-Phosphanetriyltripropanoic acid
별칭
TCEP
Tris(2-carboxyethyl)phosphine
식별자
3D 모델 (JSmol)
ChemSpider
UNII
  • InChI=1S/C9H15O6P/c10-7(11)1-4-16(5-2-8(12)13)6-3-9(14)15/h1-6H2,(H,10,11)(H,12,13)(H,14,15) 아니오아니오
    Key: PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYSA-N 아니오아니오
  • InChI=1/C9H15O6P/c10-7(11)1-4-16(5-2-8(12)13)6-3-9(14)15/h1-6H2,(H,10,11)(H,12,13)(H,14,15)
    Key: PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYAQ
  • OC(CCP(CCC(O)=O)CCC(O)=O)=O
성질
C9H15O6P
몰 질량 250.187 g·mol−1
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
아니오아니오 확인 (관련 정보 예예아니오아니오 ?)

TCEP(트리스(2-카복시에틸)포스핀)은 생화학 및 분자생물학 응용 분야에서 자주 사용되는 환원제이다. 종종 분자량이 286.65g/mol인 염산염 (염)(TCEP-HCl) 형태로 제조 및 사용된다. 물에 용해되며 중성 pH에서 안정화된 용액으로 제공되고, 환원제 제거를 용이하게 하기 위해 아가로스 지지체에 고정화된다.

합성

TCEP는 트리스(시아노에틸)포스핀의 산 가수분해에 의해 제조될 수 있다.[1]

응용

TCEP는 겔 전기영동의 전처리 단계로 단백질 내외부의 다이설파이드 결합을 끊는 환원제로 자주 사용된다.

이 목적으로 사용되는 다른 두 가지 가장 일반적인 시약(다이티오트레이톨 및 β-머캅토에탄올)과 비교할 때, TCEP는 무취, 더 강력한 환원제, 비가역적인 환원제(TCEP는 재생되지 않으며, TCEP 매개 다이설파이드 분열의 최종 산물은 실제로 두 개의 유리 티올/시스테인이다), 더 친수성, 그리고 공기 중 산화에 더 강한 이점이 있다.[2] 또한 고정화 금속 친화성 크로마토그래피에 사용되는 금속을 환원시키지 않는다.

TCEP는 말레이미드로 시스테인 잔기를 표지할 때 특히 유용하다. TCEP는 시스테인이 다이설파이드 결합을 형성하는 것을 막을 수 있으며, 다이티오트레이톨 및 β-머캅토에탄올과는 달리 말레이미드와 쉽게 반응하지 않는다.[2] 그러나 특정 조건에서 TCEP가 말레이미드와 반응한다는 보고가 있다.[3][4]

TCEP는 RNA 분리를 위한 조직 균질화 과정에서도 사용된다.[5]

자외선 가시광선 분광법 응용 분야에서 TCEP는 다이티오트레이톨에서 발생할 수 있는 250~285나노미터 범위의 간섭 흡수를 피하는 것이 중요할 때 유용하다. 다이티오트레이톨은 다양한 산화 환원 반응이 일어나면서 시간이 지남에 따라 이 스펙트럼에서 점점 더 많은 빛을 흡수한다.

역사

트라이알킬포스핀을 이용한 생체 분자의 환원은 수십 년 동안 거의 주목받지 못했는데, 그 이유는 역사적으로 사용 가능했던 포스핀이 극도로 악취가 나거나 물에 녹지 않았기 때문이다.[6] 1969년에 TCEP는 생화학적 사용에 적합한 무취의 수용성 트라이알킬포스핀으로 보고되었지만,[7] TCEP의 생화학적 응용 가능성은 수십 년 동안 거의 무시되었다. 1991년에 번스(Burns)는 TCEP에 대한 새롭고 편리한 합성 절차를 보고했으며,[8] 이는 TCEP가 더욱 널리 이용 가능해지고 생화학적 용도의 "새로운" 환원제로 판매되도록 하여 1990년대 전반에 걸쳐 TCEP가 더 널리 사용되게 했다.[6]

반응

TCEP는 물 존재하에 이황화물을 티올로 환원시킨다.

TCEP 반응은 이황화 결합을 환원시키는 것을 보여준다

유사한 과정을 통해 설폭사이드 및 N-산화물도 환원시킬 수 있다.[9] 일부 다른 부작용도 보고되었다.

  • TCEP와 열(90°C) 존재 하에 시스테인 잔기가 알라닌으로 전환된다.[10]
  • 온화한 조건에서 시스테인 잔기에서 단백질 골격이 느리게(그러나 유의미하게, 4°C에서 2주 보관 시 40% 분열 보고됨) 절단된다.[11]

생물학 연구에서의 사용

TCEP는 염산염 형태로 다양한 화학 물질 공급업체에서 구할 수 있다. 물에 용해될 때 TCEP-HCl은 산성이다. 보고된 제조법은 0.5 M TCEP-HCl 수용액으로, 중성 pH에 가깝게 pH를 조절하고 -20°C에서 동결 보관한다.[12] TCEP는 인산염 완충액에서 안정성이 떨어진다고 보고되었다.[12]

같이 보기

각주

  1. ↑ Yost, Julianne M.; Knight, John D.; Coltart, Don M. (2008년 9월 15일). 〈Tris(2-carboxyethyl)phosphine Hydrochloride〉. 《Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis》. doi:10.1002/047084289X.rn00973. 
  2. ↑ 가 나 TCEP technical information, from Interchim
  3. ↑ Shafer, D. E.; Inman, J. K.; Lees, A. (2002). 《Reaction of Tris(2-carboxyethyl)phosphine (TCEP) with Maleimide and α-Haloacyl Groups: Anomalous Elution of TCEP by Gel Filtration》. 《Anal. Biochem.》 282. 161–164쪽. doi:10.1006/abio.2000.4609. PMID 10860517. S2CID 37825047. 
  4. ↑ Tyagarajan K, Pretzer E, Wiktorowicz JE (2003). 《Thiol-reactive dyes for fluorescence labeling of proteomic samples》. 《Electrophoresis》 24. 2348–2358쪽. doi:10.1002/elps.200305478. PMID 12874870. S2CID 20446141. 
  5. ↑ Rhee, S. S.; Burke, D. H. (2004). 《Tris(2-carboxyethyl)phosphine stabilization of RNA: comparison with dithiothreitol for use with nucleic acid and thiophosphoryl chemistry》. 《Anal. Biochem.》 325. 137–143쪽. doi:10.1016/j.abio.2003.10.019. PMID 14715294. 
  6. ↑ 가 나 Han, J.C.; Han, G.Y. (1994). 《A Procedure for Quantitative Determination of Tris(2-Carboxyethyl)phosphine, an Odorless Reducing Agent More Stable and Effective Than Dithiothreitol》. 《Analytical Biochemistry》 220 (Elsevier BV). 5–10쪽. doi:10.1006/abio.1994.1290. ISSN 0003-2697. PMID 7978256. 
  7. ↑ Levison, M. E.; Josephson, A. S.; Kirschenbaum, D. M. (1969). 《Reduction of biological substances by water-soluble phosphines: Gamma-globulin (IgG)》. 《Experientia》 25 (Springer Science and Business Media LLC). 126–127쪽. doi:10.1007/bf01899076. ISSN 0014-4754. PMID 4182166. S2CID 20548859. 
  8. ↑ Burns, John A.; Butler, James C.; Moran; Whitesides, George M. (1991). 《Selective reduction of disulfides by tris(2-carboxyethyl)phosphine》. 《The Journal of Organic Chemistry》 56 (American Chemical Society (ACS)). 2648–2650쪽. doi:10.1021/jo00008a014. ISSN 0022-3263. 
  9. ↑ Faucher, Anne-Marie; Grand-Maître, Chantal (October 2003). 《tris (2-Carboxyethyl)phosphine (TCEP) for the Reduction of Sulfoxides, Sulfonylchlorides, N -Oxides, and Azides》. 《Synthetic Communications》 33. 3503–3511쪽. doi:10.1081/SCC-120024730. 
  10. ↑ Wang, Zhouxi; Rejtar, Tomas; Zhou, Zhaohui Sunny; Karger, Barry L. (2010년 1월 4일). 《Desulfurization of cysteine-containing peptides resulting from sample preparation for protein characterization by mass spectrometry》. 《Rapid Communications in Mass Spectrometry》 24 (Wiley). 267–275쪽. doi:10.1002/rcm.4383. ISSN 0951-4198. PMC 2908508. PMID 20049891. 
  11. ↑ Liu, Peiran; O'Mara, Brian W.; Warrack, Bethanne M.; Wu, Wei; Huang, Yunping; Zhang, Yihong; Zhao, Rulin; Lin; Ackerman, Michael S.; Hocknell, Peter K.; Chen, Guodong; Tao, Li; Rieble, Siegfried; Wang, Jack; Wang-Iverson, David B.; Tymiak, Adrienne A.; Grace, Michael J.; Russell, Reb J. (2010년 1월 28일). 《A tris (2-carboxyethyl) phosphine (TCEP) related cleavage on cysteine-containing proteins》. 《Journal of the American Society for Mass Spectrometry》 21 (American Chemical Society (ACS)). 837–844쪽. doi:10.1016/j.jasms.2010.01.016. ISSN 1044-0305. PMID 20189823. 
  12. ↑ 가 나 “Strategies for protein purification”. Cytiva. 2023년 2월 24일에 확인함. 

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