Staudingerin ligaatio ja sen sovellutukset biokonjugointimenetelmänä - Kallio, Eevi (My University, 2024)
Staudingerin reaktio on atsidin ja fosfiinin välinen kaksivaiheinen reaktio. Reaktion ensimmäisessä vaiheessa muodostuu välituotteena iminofosforaani, joka tämän jälkeen hydrolysoituu fosfiinioksidiksi ja amiiniksi. Kun reaktiota hyödynnetään kahden molekyylin välisessä ligaatiossa, iminofosforaanivälivaihe johtaa tehostettuun amidisidoksen muodostumiseen. Reaktiota alettiin tutkimaan jo vuonna 1919, mutta vasta 1990-luvulla todettiin sen potentiaalisuus biokonjugointimenetelmänä. Staudingerin ligaatiosta on kehittynyt 2000-luvulla yksi tärkeimmistä ja tehokkaimmista biokonjugointimenetelmistä sen keskeisten ominaisuuksien ansiosta, joita ovat muun muassa biologinen yhteensopivuus, kemoselektiivisyys, sekä reaktion nopeus. Sen on todettu yhdistävän biologisesti tärkeitä komponentteja erittäin tehokkaasti. Staudingerin ligaatio voidaan luokitella bio-ortogonaalisiin click-reaktioihin, jotka tapahtuvat nopeasti ja palautumattomasti ilman sivureaktioita. Tämä johtaa reaktion suureen saantoon pienissäkin pitoisuuksissa. Staudingerin ligaatiota käytetään monissa konjugointireaktioiden sovellutuksissa. Selektiivisyytensä takia reaktiota voidaan hyödyntää monimutkaisissakin biologisissa ympäristöissä ja jopa elävässä solussa. Staudingerin ligaatiota on käytetty lähivuosina kemiallisessa biologiassa erityisesti peptidi- ja proteiinisynteesissä, post-translationaalisissa modifikaatioissa, sekä DNA:n leimauksessa. Näiden lisäksi ligaatiota voidaan hyödyntää esimerkiksi lääkeainekuljetusjärjestelmissä sekä mikrosirujen kehityksessä.