ジチオトレイトール

ジチオトレイトール^[1]
名前
	推奨されるIUPAC名 (2 S ,3 S )-1,4-ビス(スルファニル)ブタン-2,3-ジオール
	その他の名前 ( 2S ,3S ) -1,4-ジメルカプトブタン-2,3-ジオール; D -トレオ-1,4-ジメルカプトブタン-2,3-ジオール; D -トレオ-1,4-ジメルカプト-2,3-ブタンジオール; 1 ,4-ジチオ-D-トレイトール; クレランド試薬; レダクトアクリル
識別子
CAS番号	3483-12-3 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:42170 ;
チェムBL	チェルノブイリ原子力発電所 ;
ケムスパイダー	393541 ;
ドラッグバンク	DB04447 ;
ECHA 情報カード	100.020.427
パブケム CID	446094;
ユニ	翻訳 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ５０４１０１７;
	InChI InChI=1S/C4H10O2S2/c5-3(1-7)4(6)2-8/h3-8H,1-2H2/t3-,4-/m1/s1 キー: VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N ; InChI=1/C4H10O2S2/c5-3(1-7)4(6)2-8/h3-8H,1-2H2/t3-,4-/m1/s1 キー: VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMBU;
	笑顔 C([C@H]([C@@H](CS)O)O)S;
プロパティ
化学式	Ｃ4Ｈ10Ｏ2Ｓ2
モル質量	154.253 グラム/モル
外観	白無地
融点	42～43 °C (108～109 °F; 315～316 K)
沸点	2 mmHgで125～130 °C（257～266 °F、398～403 K）
水への溶解度	可溶性
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

ジチオトレイトール（DTT）は、化学式（CH（OH）CH ₂ SH）₂で表される有機硫黄化合物です。無色の化合物で、ジチオールとジオールに分類されます。DTTはW・ウォレス・クレランドにちなんでクレランド試薬とも呼ばれる酸化還元試薬です。^[2]この試薬はラセミ体でよく使用されます。その名前は4炭素糖であるトレオースに由来しています。DTTにはエピマー（「姉妹」）化合物であるジチオエリスリトール（DTE）があります。

合成

ジチオトレイトール（およびその異性体であるジチオエリスリトール）の伝統的な合成法は、極めて催涙性の1,4-ジブロモブト-2-エン [zh]の硫化である。現代の工業的合成法では、代わりに関連するエポキシドと硫化水素が使用されている。^[3]

還元剤

DTT は還元剤です。酸化されると、内部にジスルフィド結合を持つ安定した 6 員環を形成します。pH 7 での酸化還元電位は -0.33 V です。^[1]一般的なジスルフィド結合の還元は、2 つの連続したチオール - ジスルフィド交換反応によって進行し、下図のように示されます。還元は通常、混合ジスルフィド種で停止しません。これは、DTT の 2 番目のチオールが環を閉じる傾向が高く、酸化 DTT を形成して還元されたジスルフィド結合を残すためです。DTT の還元力は pH 値が 7 以上に限られます。これは、負に帯電したチオラート形態 -S ⁻のみが反応性があり (プロトン化されたチオール形態 -SH は反応しない)、チオール基のpKaは 9.2 と 10.1 です。

アプリケーション

DTT は、チオール化 DNA の還元剤または「脱保護」剤として使用されます。チオール化DNAの末端硫黄原子は、特に酸素が存在する場合、溶液中で二量体を形成する傾向があります。二量体化により、バイオセンサーでの金への DNA 固定化などの後続のカップリング反応の効率が大幅に低下します。通常、DTT は DNA 溶液と混合され、反応させられた後、ろ過 (固体触媒の場合) またはクロマトグラフィー(液体の場合) によって除去されます。DTT 除去手順は、しばしば「脱塩」と呼ばれます。一般に、DTT はチオール基の酸化を防ぐ保護剤として使用されます。

DTT はタンパク質のジスルフィド結合を還元するためによく使用され、より一般的には、タンパク質のシステイン残基間の分子内および分子間ジスルフィド結合の形成を防ぐために使用されます。ただし、DTT でも埋め込まれた (溶媒がアクセスできない) ジスルフィド結合を還元することはできないため、ジスルフィド結合の還元は変性条件下(例: 高温、または 6 M グアニジニウム塩化物、8 M尿素、1%ドデシル硫酸ナトリウムなどの強力な変性剤の存在下) で実行されることがあります。DTT は、SDS-PAGEでドデシル硫酸ナトリウムと一緒に使用されることが多く、ジスルフィド結合を還元してタンパク質をさらに変性させ、電気泳動中にタンパク質をより適切に分離できるようにします。ジスルフィド結合を還元する能力があるため、DTT は赤血球上の CD38 を変性させるために使用できます。 DTT は、ケル、ルーテル、ドンブロック、クロマー、カートライト、LW、ノップス血液型システムの抗原も変性させます。逆に、さまざまなジスルフィド結合の溶媒への露出は、DTT の存在下での還元率によって測定できます。

DTT は酸化剤としても使用できます。主な利点は、グルタチオンなどの他の剤とは異なり、混合ジスルフィド種が実質的に存在しないことです。非常にまれなケースでは、DTT付加物が形成されることがあります。つまり、DTT の 2 つの硫黄原子が、異なる硫黄原子とジスルフィド結合を形成することがあります。このような場合、DTT は遊離チオールが残っていないため、環化できません。

プロパティ

DTT は空気によって酸化される。そのため、通常は不活性雰囲気下で保管および取り扱い、酸化を最小限に抑える。空気酸化の速度は低温では遅くなる。^[4]酸化された DTT は 280 nm で強い吸光ピークを示す。チオールは共役塩基であるチオラートよりも求核性が低いため、 pH が低下すると DTT は求核剤としての効力が低下する。関連するジチオール還元剤である (2 S )-2-アミノ-1,4-ジメルカプトブタン (ジチオブチルアミンまたは DTBA) は、DTT のこの制限をある程度克服している。^[5]トリス (2-カルボキシエチル) ホスフィン ( TCEP ) は、低 pH でより安定して効果的な代替還元剤であるが、かさばり、折りたたまれたタンパク質内のシスチンをゆっくりとしか還元しない。^[6]

DTTの半減期はpH6.5で40時間、pH8.5、20℃で1.4時間です。温度が上昇すると半減期はさらに短くなります。二価金属イオンをキレートするEDTA（エチレンジアミン四酢酸）の存在により、溶液中のDTTの半減期はかなり長くなります。^[7]

参照

参考文献

^ ab O'Neil MJ編 (2001)。Merck Index: an encyclopedia of chemicals, drugs, & biotics (第13版)。米国: Merck & Co, Inc. ISBN 0-911910-13-1。
^ Cleland WW (1964年4月). 「ジチオトレイトール、SH基の新しい保護試薬」.生化学. 3 (4): 480–2. doi :10.1021/bi00892a002. PMID 14192894.
^ ゲルゲル、マックスG. エイジレスゲルゲル(PDF)。pp. 76–78。
^ 「NLM PubChem CID Index」、ビタミンDハンドブック、John Wiley & Sons、Inc.、pp. 239–244、2007、doi：10.1002/9780470238165.indsp1、ISBN 978-0-470-23816-5
^ Lukesh JC、 Palte MJ、 Raines RT（2012年3月）。「アスパラギン酸からの強力で多用途なジスルフィド還元剤」。アメリカ化学会誌。134 （9）：4057–9。doi ：10.1021/ja211931f。PMC 3353773。PMID 22353145。
^ Cline DJ、Redding SE、Brohawn SG、Psathas JN、Schneider JP、Thorpe C (2004 年 12 月)。「ペプチドおよびタンパク質ジスルフィド結合の還元剤としての新しい水溶性ホスフィン: 反応性と膜透過性」。生化学。43 ( 48 ): 15195–203。doi :10.1021/bi048329a。PMID 15568811 。
^ Stevens R, Stevens L, Price NC (1983). 「タンパク質精製に使用されるさまざまなチオール化合物の安定性」.生化学教育. 11 (2): 70. doi :10.1016/0307-4412(83)90048-1.

外部リンク

ウィキメディア・コモンズのジチオトレイトールに関連するメディア

[Merck-1] O'Neil MJ編 (2001)。Merck Index: an encyclopedia of chemicals, drugs, & biotics (第13版)。米国: Merck & Co, Inc. ISBN 0-911910-13-1。

[2] Cleland WW (1964年4月). 「ジチオトレイトール、SH基の新しい保護試薬」.生化学. 3 (4): 480–2. doi :10.1021/bi00892a002. PMID 14192894.

[3] ゲルゲル、マックスG. エイジレスゲルゲル(PDF)。pp. 76–78。

[4] 「NLM PubChem CID Index」、ビタミンDハンドブック、John Wiley & Sons、Inc.、pp. 239–244、2007、doi：10.1002/9780470238165.indsp1、ISBN 978-0-470-23816-5

[5] ^ Lukesh JC、 Palte MJ、 Raines RT（2012年3月）。「アスパラギン酸からの強力で多用途なジスルフィド還元剤」。アメリカ化学会誌。134 （9）：4057–9。doi ：10.1021/ja211931f。PMC 3353773。PMID 22353145。

[6] Cline DJ、Redding SE、Brohawn SG、Psathas JN、Schneider JP、Thorpe C (2004 年 12 月)。「ペプチドおよびタンパク質ジスルフィド結合の還元剤としての新しい水溶性ホスフィン: 反応性と膜透過性」。生化学。43 ( 48 ): 15195–203。doi :10.1021/bi048329a。PMID 15568811 。

[7] Stevens R, Stevens L, Price NC (1983). 「タンパク質精製に使用されるさまざまなチオール化合物の安定性」.生化学教育. 11 (2): 70. doi :10.1016/0307-4412(83)90048-1.