N-этилмалеимид


N-​Этилмалеимид
Изображение химической структуры
Общие
Систематическое
наименование
1-​Этилпиррол-​2,5-​дион
Сокращения НЭМ
Традиционные названия Этилмалеимид
Хим. формула C6H7NO2
Физические свойства
Молярная масса 125,12528 г/моль
Термические свойства
Температура
 • плавления 43-46 °C
 • кипения 210 °C
Классификация
Рег. номер CAS 128-53-0
PubChem
Рег. номер EINECS 204-892-4
SMILES
InChI
ChEBI 44485
ChemSpider
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

N-Этилмалеимид (НЭМ) — производное малеиновой кислоты. Он содержит имидную функциональную группу и представляет собой активированный алкен, который реагирует с тиолами и часто используется для модификации остатков цистеина в белках и пептидах[1].

Химические свойства

N-Этилмалеимид является акцептором Михаэля. Это означает, что он может присоединять нуклеофилы, такие как тиолы. Образовавшийся в результате такой реакции тиоэфир обладает очень прочной C–S-связью, и реакция является практически необратимой. Реакция протекает при рН 6,5—7,5. N-этилмалеимид может реагировать с аминами или подвергаться гидролизу при более щелочных рН. N-этилмалеимид широко использовался для определения функциональной роли тиольных групп в энзимологии. Он является необратимым ингибитором всех цистеиновых пептидаз, поскольку осуществляет алкилирование тиольных групп в активном центре (см. схему)[2][3].

Механизм необратимого ингибирования цистеиновых пептидазы.

Тематические исследования

НЭМ блокирует везикулярный транспорт. Лизисные буферы с 20—25 мМ N-этилмалеимида используются для ингибирования де-сумоилирования белков во время вестерн-блоттинга. НЭМ также используется в качестве ингибитора деубиквитинилирования.

Артур Корнберг и его коллеги использовали N-этилмалеимид, чтобы выключить ДНК-полимеразу III и сравнить её активность с ДНК-полимеразой I. Корнберг был удостоен Нобелевской премии за открытие ДНК-полимеразы I, которая в то время считалась главной полимеразой бактериальной репликации, хотя позже его сын Томас показал, что основной репликативной полимеразой у бактерий является ещё не открытая в то время ДНК-полимераза III.

N-Этилмалеимид активирует оуабаин-нечувствительное хлор-зависимое поступление ионов калия в красные кровяные тельца овец и коз[4]. Шестнадцать лет спустя это открытие способствовало открытию K+/Cl- котранспортёров в клетках человеческих эмбрионов, в которые ввели кДНК изоформы по KCC1[5]. С тех пор N-этилмалеимид широко используется в качестве диагностического инструмента для определения наличия K+/Cl- симпортов в клетках разных видов животных[6][7][8][9].

Примечания

  1. Thiol reactive probes Архивировано 28 января 2008 года. at Invitrogen
  2. Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000.
  3. Gregory, J. D. (1955) J. Am. Chem.
  4. A chloride dependent K+ flux induced by N ethylmaleimide in genetically low K+ sheep and goat erythrocytes.
  5. Gillen CM, Brill S, Payne JA, Forbush B 3rd: Molecular cloning and functional expression of the K-Cl cotransporter from rabbit, rat, and human.
  6. Regulation of K-Cl cotransport: from function to genes.
  7. K+ Cl Cotransport: Sulfhydryl, divalent cations and the mechanism of volume activation in a red cell.
  8. . doi:10.1016/j.cell.2009.05.031.
  9. Jennings, M. L. & Al-Rohil, N. S. J. gen. Physiol. 95, 1021−1040, 1990

Внешние ссылки

  • The MEROPS online database for peptidases and their inhibitors: NEM (недоступная ссылка)
  • The bifunctional analogues such as p-NN'-phenylenebismaleimide can be used as cross-linking reagent for cystine residues. see Lutter, L. C., Zeichhardt, H., Kurland, C. G. & Stoffier,G. (1972) Mol. Gen. Genet. 119, 357-366.