Biokonjugointimenetelmät

Biokonjugointimenetelmät viittaa prosessiin, jossa kaksi molekyyliä liitetään kovalenttisesti tai ei-kovalenttisesti yhteen. Tyypillisesti toinen molekyyli on biomolekyyli, kuten proteiini, vasta-aine, nukleiinihappo tai hiilihydraatti, ja toinen on usein synteettinen molekyyli, kuten fluoresoiva väriaine, lääkeaine, polymeeri tai kiinteä tukimateriaali. Biokonjugaatio on välttämätöntä monissa biologisissa ja bioteknologisissa sovelluksissa.

Yleisiä biokonjugointimenetelmiä ovat kemialliset reaktiot, jotka hyödyntävät tiettyjä toiminnallisia ryhmiä molekyyleissä. Esimerkiksi amiiniryhmät proteiinien lysiinijäännöksissä tai N-terminuksessa voivat reagoida aktivoitujen esterien, isotiocyanaattien tai alkyylihalogenidien kanssa. Tiuoliryhmät kysteiinijäännöksissä voivat muodostaa disulfidisidoksia tai reagoida maleimidien kanssa. Myös karbokyyliryhmiä voidaan aktivoida ja konjugoida amiinien kanssa.

Näiden klassisten kemiallisten menetelmien lisäksi on kehitetty myös bioteknologisia lähestymistapoja. Esimerkiksi entsyymit, kuten ligasit, voivat katalysoida spesifisten sidosten muodostumista biomolekyylien välille. Klikkikemia, kuten kuparilla katalysoitu atsidi-alkyyni syklilisäys (CuAAC) tai syklöadditioreaktiot, tarjoaa erittäin selektiivisiä ja tehokkaita tapoja yhdistää molekyylejä myös monimutkaisissa biologisissa järjestelmissä.

Biokonjugaatio on keskeistä diagnostisten testien, kuten ELISA-määritysten, kehittämisessä, lääkeaineiden kohdentamisessa, biosensorien valmistuksessa ja lääkekehityksessä. Valittu biokonjugointimenetelmä riippuu käytetyistä molekyyleistä, halutusta konjugaatin ominaisuuksista ja sovelluksen vaatimuksista.