Guide de sélection des agents de réticulation

Vous recherchez l'agent de réticulation idéal pour vos recherches en bioconjugaison ? Consultez notre guide de sélection détaillé, organisé de façon pratique par type d'agent de réticulation, groupements réactifs, longueur du bras d'espacement et plus encore afin de vous aider à faire le bon choix.

Aperçu du contenu

• Que sont les agents de réticulation ?
• Tableau de référence pour choisir des agents de réticulation
• Dans quels domaines les agents de réticulation peuvent-ils être utilisés ?
• Considérations particulières lors du choix d'agents de réticulation

Un agent de réticulation convertit les protéines en interaction en protéines réticulées par bioconjugaison.

QUE SONT LES AGENTS DE RÉTICULATION ?

En biologie chimique et en bioconjugaison, les agents de réticulation sont des composés chimiques essentiels qui relient deux molécules ou plus en formant des liaisons covalentes. Ces agents de couplage sont essentiels dans de nombreuses applications, notamment la création de bioconjugués, l'exploration des interactions protéine-protéine et le développement de biomatériaux. Il existe différents types d'agents de réticulation, chacun ayant des fonctionnalités spécifiques, adaptées à différentes applications.

Tableau de référence pour choisir des agents de réticulation

Agent de réticulation	Groupements réactifs	Longueur du bras d'espacement	Solubilité dans l'eau	Clivabilité	Efficacité de réticulation	Stabilité	Toxicité/biocompatibilité
DSS	Ester NHS (amine)	11,4 Å (rigide)	Faible	Non clivable	Élevée	Stable, sensible à l'humidité	Toxicité modérée
Sulfo-SMCC	Ester NHS (amine), maléimide (thiol)	11,6 Å (rigide)	Élevée	Non clivable	Élevée	Stable en conditions physiologiques, sensible à la lumière	Faible toxicité, convient à une utilisation in vivo
EDC	Carbodiimide (carboxyle/amine)	Longueur nulle	Élevée	Clivable en conditions acides	Élevée	Stable en conditions acides	Faible toxicité, convient à une utilisation in vivo
BS3	Ester NHS (amine)	11,4 Å (rigide)	Élevée	Non clivable	Élevée	Stable, sensible à l'humidité	Toxicité modérée
DTSSP	Ester NHS (amine), disulfure (thiol)	12,0 Å (rigide)	Élevée	Clivable en conditions réductrices	Élevée	Stable, clivé par des agents de réduction	Faible toxicité, convient à une utilisation in vivo
Sulfo-NHS-LC-Biotine	Ester NHS (amine)	22,4 Å (flexible)	Élevée	Non clivable	Élevée	Stable, sensible à l'humidité	Faible toxicité
BMH	Maléimide (thiol)	16,1 Å (flexible)	Faible	Non clivable	Élevée	Stable, sensible à la lumière	Toxicité modérée
DMP	Ester NHS (amine)	9,2 Å (rigide)	Faible	Non clivable	Modérée	Stable	Toxicité modérée
MBS	Ester NHS (amine), maléimide (thiol)	10,2 Å (rigide)	Faible	Non clivable	Élevée	Stable en conditions physiologiques, sensible à la lumière	Toxicité modérée
Agents de réticulation PEGylés	Ester NHS (amine)	Variable (en fonction de la longueur du PEG)	Élevée	Variantes clivables et non clivables	Élevée	Stable, modulable en fonction de la longueur du PEG	Faible toxicité, convient à une utilisation in vivo

Notes :

• Le DSS (disuccinimidyle subérate) est un agent de réticulation homobifonctionnel très répandu qui présente une réactivité élevée, mais une toxicité modérée.
• Le sulfo-SMCC est un agent de réticulation hétérobifonctionnel largement utilisé qui présente une solubilité élevée et une faible toxicité et qui convient aux applications in vivo.
• L'EDC (1-éthyl-3-(3-diméthylaminopropyl)carbodiimide) est un agent de réticulation de longueur nulle, connu pour sa grande efficacité et sa faible toxicité.
• Le BS3 (bis[sulfosuccinimidyle] subérate) est similaire au DSS, mais il présente une plus grande solubilité dans l'eau.
• Le DTSSP (3,3'-dithiobis[sulfosuccinimidylpropionate]) offre une clivabilité en conditions réductrices.
• La sulfo-NHS-LC-biotine est utilisée pour la biotinylation, avec un bras d'espacement flexible.
• Le BMH (bismaléimidohexane) offre de la flexibilité, avec des groupements maléimides pour la réactivité avec les thiols.
• Le DMP (diméthyl pimélimidate) est moins utilisé, mais il est efficace pour certaines applications spécifiques.
• Le MBS (m-maléimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimide ester) est une autre option hétérobifonctionnelle pour certaines applications spécifiques.
• Les agents de réticulation PEGylés offrent des longueurs de bras d'espacement modulables et sont hautement biocompatibles.

Comment fonctionnent les agents de réticulation ?

Les agents de réticulation réagissent avec des groupements fonctionnels spécifiques sur les molécules. Les groupements réactifs aux amines, comme les esters NHS et les isocyanates, réagissent avec des amines primaires sur des protéines ou d'autres biomolécules. Les groupements réactifs aux sulfhydryles, notamment les maléimides et les disulfures de pyridyle, réagissent avec les groupements thiols sur les résidus cystéine, tandis que les groupements réactifs aux carboxyles, comme les carbodiimides, activent les groupements carboxyles pour former des liaisons amides avec les amines.

DANS QUELS DOMAINES LES AGENTS DE RÉTICULATION PEUVENT-ILS ÊTRE UTILISÉS ?

Les applications des agents de réticulation sont nombreuses et variées. Ils jouent un rôle essentiel dans les études des interactions protéine-protéine en stabilisant les interactions transitoires entre protéines, lesquelles peuvent ensuite être analysées à l'aide de techniques comme la spectrométrie de masse ou le western blotting. En bioconjugaison, les agents de réticulation fixent des médicaments, des étiquettes fluorescentes ou des sondes à des biomolécules, facilitant ainsi le développement de traitements et le diagnostic. En science des matériaux, les agents de réticulation aident à créer des réseaux dans des hydrogels et d'autres biomatériaux qui peuvent imiter les tissus biologiques. En outre, ils permettent d'immobiliser des biomolécules, comme des enzymes ou des anticorps, sur des supports solides, ce qui améliore la stabilité et la réutilisabilité dans divers essais.

Agents de réticulation homobifonctionnels et hétérobifonctionnels

Les agents de réticulation homobifonctionnels, qui possèdent des groupements réactifs identiques aux deux extrémités, sont utilisés pour relier des molécules similaires, par exemple deux protéines qui partagent le même groupement fonctionnel. C'est le cas, par exemple, du disuccinimidyle subérate (DSS), qui comporte deux groupements esters N-hydroxysuccinimide (NHS). Par opposition, les agents de réticulation hétérobifonctionnels possèdent des groupements réactifs distincts à chaque extrémité, ce qui en fait le choix idéal pour relier des molécules différentes, par exemple une protéine et une petite molécule, chacune réagissant avec un groupement fonctionnel spécifique. Le sulfo-SMCC, qui comporte un ester NHS à une extrémité et un groupe maléimide à l'autre, en est un exemple.

CONSIDÉRATIONS PARTICULIÈRES LORS DU CHOIX D'AGENTS DE RÉTICULATION

Le choix de l'agent de réticulation approprié implique plusieurs considérations importantes. La spécificité est cruciale, car l'agent de réticulation doit cibler des groupements fonctionnels spécifiques sur les molécules d'intérêt. La longueur du bras d'espacement de l'agent de réticulation a une incidence sur la distance qui sépare les molécules couplées, ce qui influe sur le fonctionnement et la stabilité du conjugué. Les agents de réticulation hydrosolubles conviennent mieux aux applications biologiques pour permettre une compatibilité avec les environnements aqueux. D'autre part, certains agents de réticulation sont conçus pour être clivables dans certaines conditions, ce qui permet une libération contrôlée des molécules couplées.