KG는 RA 웰치 재단 보조금 P-1760에 의해 지원되었다, 수학 및 (KG에) 과학 교육의 TCU 앤드류 연구소, TCU 연구 및 창조 활동 그랜트 (KG에)와 (JHS에) TCU SERC을 부여합니다.

비오틴-FC 시스테인의 합성 1. (1) <ol><li> 고체상 방법은 1 수지 바인딩 생성한다. <ol><li> 융해 된 주사기에 비오틴로드 수지 (250 ㎎, 0.145 밀리몰)을 놓고 디메틸 포름 아미드 (5 ml)에 그리기와 20 분 동안 실험실 통에 주사기를 흔들어 수지를 팽창. 솔루션을 추방하고 한 번 더 붓기 디메틸 포름 아미드를 반복합니다. </li><li> 10-15 분간 진탕 하였다 주사기에 디메틸 포름 아미드 20 % 피 페리 딘 4-6를 가하여의 Fmoc- 보호기를 제거한다. 피 페리 딘 다른 4-6 ml의 탈 보호 과정을 반복한다. ~, 디클로로 메탄 (3X)를 5 ㎖ 각 메탄올 (1 : 1), 3X : 메탄올 : 디클로로 메탄 (1) 디메틸 포름 아미드 3 배의 순서, 3X 디메틸 포름 아미드 수지를 세척 하였다. 가열시 블루의 존재에 의해 성공적으로 탈 보호를 확인하기 위해 구슬의 작은 샘플링 (~ 10)에 닌히 드린 시험 (+)를 수행합니다. </li><li> 1&#39;-의 Fmoc- 아미노 페로센 -1- 카르 복실 산을 함유하는 용액을 섞어(203.3 ㎎, 0.4350 밀리몰), 1- 히드 록시 벤조 트리아 졸 수화물 (58.8 ㎎, 0.413 밀리몰), 디 이소 프로필 카르 보디이 미드 (0.0673 ㎖, 0.435 밀리몰), 디 이소 프로필 에틸 아민 (0.0757 ㎖, 0.435 mmol) 및 4 : 1 혼합물을 디클로로 메탄 및 디메틸 포름 아미드. 융해 된 주사기에이를 그리고 6 시간 동안 실험실 진탕 기에서 흔들어 부드럽게. 시린지로부터 용액을 배출하고 전술 한 바와 같이 세척 하였다. </li><li> 커플 링을 확인 상술 한 바와 같이 (-) 닌히 드린 시험을 수행합니다. 닌히 드린 테스트는 여전히 잔기를 함유하는 철의 부착으로부터 유도 비드의 오렌지 색상을 확인에도 불구하고 커플 링에 유용 할 수있다. </li><li> 이어서, 디메틸 포름 아미드 중 20 % 피 페리 딘의 첨가에 의해 및 Fmoc기를 제거하고 전술 한 바와 같이 세척 하였다. 닌히 드린 시험 (+)를 Fmoc 등의 제거를 확인하는 데 사용되어야한다. </li><li> (0.0673 mL로의 Fmoc-의 Cys (Trt가)로 이루어지는 용액 -OH (254.8 ㎎, 0.4350 밀리몰), 1- 히드 록시 벤조 트리아 졸 수화물 (58.8 ㎎, 0.4125 밀리몰), 디 이소 프로필 카르 보디이 미드를 준비 0.4350밀리몰), 디 이소 프로필 에틸 아민 (0.0757 ㎖, 0.4350 밀리몰)을 4 : 디클로로 메탄 및 디메틸 포름 아미드 1 혼합물. 이 시스테인 결합 칵테일을 융해 된 주사기를 추가하고 부드럽게 6 시간 동안 흔들어. 전술 한 프로토콜을 사용하여 세척 하였다. </li><li> 20 % 피 페리 딘으로 세정 성분 및 Fmoc 제거하여, (-) 닌히 드린 시험을 이용하여 결합하는 것을 확인. 닌히 드린 시험 (+)를 사용하여 아민 무료 터미널을 확인합니다. </li></ol></li><li> 수지 1 개열. <ol><li> , TFA의 용액 (9.45 ㎖), 물 (0.25 ㎖), 1,2- 에탄 디티 올 (0.25 ㎖) 및 트리 이소 프로필 실란 (0.1 ml)에 확인 주사기에 추가 4 시간 동안 가볍게 흔들어. </li><li> 에펜 도르프 튜브에서 얻어진 적갈색 용액 모아서 서서히 공기 스트림을 사용하여 TFA를 증발시켰다. </li><li> 찬 디 에틸 에테르를 추가 (~ 15 mL)을 에펜 도르프 튜브는 교반과 형성되는, 하나를 석출한다. 원심 분리를 통해 제품 (1g, 5 분)를 분리합니다. 티디 에틸 에테르 세척 (~ 60 ml의 합계)과 원심 분리기의 암탉 반복주기는 빨강 / 갈색 고체로 일을 얻었다. </li></ol></li></ol> 2. 특성과 1의 분석 <ol><li> 신원은 1 H (16 스캔)과 중 메탄올 (300 μL) 및 ESI-MS 분석 (13) C NMR (512 스캔)를 사용하여 그림 2의 연결 및 구성과 일치하는지 확인합니다. 다음과 같은 결과를 기대합니다 : 1 H NMR 스펙트럼 (CD 3 OD) δ / PPM : 1.407-1.684 (m, 6H), 2.245 (t, 2H), 2.665-3.150 (m, 12H), 4.015 (t, 1H), 4.104 (D, 2H ), 4.274 (Q, 1H), 4.426 (D, 2H), 4.479 (Q, 1H), 4.595 (t, 1H) 13 C NMR 스펙트럼 (CD 3 OD) δ / PPM : 24.644 (CH 2), 25.472 (CH 2), 28.051 (CH 2), 28.300 (CH 2), 35.474 (CH 2), 38.698 (CH 2), 39.241 (CH 2), 39.717 (CH 2), 55.340 / 55.538 (CP 링), 60.286 (CH), 61.964 (CH), 62.521 / 62.821 (CP 링), 66.038 / 66.170 (CP 링), 69.153 / 69.328 (CP 링), 71.468 / 71.593 (CP 링), 76.466 (CH), 171.770 (C = O), 175.361 (C = O). ESI-MS (m / Z)는 : 찾았 639.00 [1 + 나] +, 이론 : 639.1 [1 + 나 +와 HR-MS (m / z) : 찾았 617.2049 [1 + H] +, 이론 : 617.1622 [1 + H] +. </li><li> HPLC에게, 절연 1의 구성을 확인하는 원소 분석을 수행합니다. C8을 사용하여 수행 HPLC 크로마토 그램은 0.5 ㎖ / 분의 유속으로 100 % MeOH로 위상 반전 컬럼. 참고 : HPLC 유지 시간은 같다 : 3.198-4.674 분. </li></ol> 골드 표면에 1 항에 고정화 <ol><li> 컷 폴리머는 2 ~ 0.25 제곱에 금 슬라이드를 백업. </li><li> 1 (~ 1 ㎜)의 DI 워터 솔루션 (50) 비이커를 입력합니다. </li><li> 비커에 금 슬라이드를 추가하고 시계 유리 커버. 모든아야 유리 슬라이드을 교반없이 실온에서 O / N을 배양한다. </li><li> 용액으로부터 금 슬라이드를 제거하고 공기가 건조 할 수 있습니다. </li><li> 고정화되는 감시 한 주사 전자 현미경 (또는 등가)를 사용하여 전자 현미경 이미지를 스캔 구합니다. </li></ol>

The authors have nothing to disclose.

비대칭 페로센 유도체의 합성은 용액에 도전하고있다. 예를 들어, 용액은 목적하는 생성물 (20 % 이하)의 낮은 수율로 한 결과를 생성하기 위해 시도한다. 마찬가지로, 1&#39;- 아미노 페로센 카복실산 (산세 Fmoc 등) 및 결합 된 수지를 이용하는 비오틴 반응 Baristic 등에 의해보고 된 중합 생성물과 일치 불용성 생성물 결과. 최소한의 제품. (47)이 더 페로 복잡 및 그 ?...

바이오 센서는 선택적 분석 플랫폼으로 생체 분자 인식 기술을 채용하고 특이성, 속도 및 저가에 이용되는 소형 장치이다. 생체 분자의 검출을위한 전기 화학 바이오 센서는 그들의 단순성, 비용 효율성, 그리고 고감도로이 필드의 선두에있다. 이러한 센서의 1,3- 일반적인 해부학 관심 생물학적 마커에 특이적인 인식 분자 구비 전극 인 . 분자 인식하여 바이오 마커의 결합 단순한 측정에 의해 검출 될 수 전위 또는 전류의 로컬 변경을 초래한다. 효소에서 4-8 항체, 9-12 전체 세포, 13-16 수용체, 17 ~ 20 펩타이드 21-23과 DNA (24) 크게 더 큰 생물 분자에 초점을 맞추고있다 범위 수있는 인식 부분을 날짜합니다. 25 ~ 28 연구를 이 분야에서의 노력은 면역 센서 갔지에 주로 집중하고면역 글로불린은 산화 환원 활성 코어 고정화 (예 페로센 등) 및 관심있는 항체를 검출하는 데 사용되는 재. 이러한 연구는 항원 / 항체의 사용에서 발생하는 합병증에 따른 불량으로 인한 정밀도와 시간 소비 임상 적용에서 제외되었습니다. 1,3 성장주의는 생명의 작은 분자의 검출 (이하 1kg / 몰)에 초점을 맞추고있다 음식과 국가 안보 외에 환경 관심사. 바이오 센서 장치 (29)의 가장 잘 알려진 예는 포켓 사이즈 m에 연결된 전류계 스크린 인쇄 된 효소 전극이 셀프 테스트 포도당 모니터링이다. 이러한 시스템은 일반적으로 포도당 산화 반응에 의해 생성 된 전하의 총량은 시간의 기간에 걸쳐 측정되는 전기량 방법을 이용한다. 유가 장치, 휴대용 강력하고 있어야 큰에서 인구에 대한 손쉬운 사용하기 위해 핸드 헬드. 이러한 페로센 (ferrocene) 등의 산화 환원 태그 necessa 있습니다대부분의 바이오 마커는 본질적으로 전기 화학적 활성 아니기 때문에 공예는 용액에서 바이오 마커 또는 작은 분자의 전기 화학적 검출을 제공합니다. (30-38) 페로센은 전기 화학적 바이오 센서로의 통합을위한 훌륭한 선택이 전기 화학을위한 황금 표준 인 유기 금속 분자이다. 페로센 기반의 산화 환원 활성 종은 이미 그들의 작은 크기, 좋은 안정성, 편리 합성 액세스, 쉽게 화학적 변형, 상대적으로 친 유성 및 산화 환원 조정의 용이성에 상당한 관심을 얻고있다. 3,30-42 작은 분자가 페로센 코어를 기반으로 금속 이온과 작은 분자의 검출기로 광범위하게 사용되었다. 이러한 생체 분자 등의 큰 종을 대상으로 32-38,43 시스템은 전기 화학적 표면에 내장 된 페로센 유도체에 큰 항체 또는 면역 글로불린의 첨부 파일을 이용했다. 1,3,39 , 각각의 경우에 (44), 잠재력과 현재 intensi철 III / II의 Fe의 산화 환원 커플의 TY 따라서 분석 물 분자의 존재를 나타내는 새로운 분광 핸들을 생성 분자 결합에 변경되었다. 이러한 변화는 시클로 펜타 디에 닐 고리의 파이 - 시스템과 철 D 오비탈 사이에서 발생 광범위한 오버랩으로부터 발생한다. 파이 시스템이 변경되는 경우, 즉, 유도하거나, 다음 궤도 상호 작용이 것, 차례로, 변화를 반응. 이 철 코어에 영향을 미칠 것입니다 및 철 III / 철 II 커플의 잠재력의 변화로 관찰 할 수있다. 40,45,46 이러한 특성은 전기 화학적 면역 또는 바이오 센서의 정량 에이전트로 사용하기에 이러한 시스템이 매력. 바이오 센서 용량에 특이 페로센 함유 시스템을 생산하기 위해, 그것은 표적 분자에 특이적인 바이오 리셉터와 하나의 Cp 환을 수정하고 전기 판독 또는 ELEC에 분자 테더로서 다른 CP 링을 이용하는 것이 최적trode (그림 1). 이러한 비대칭 페로센 유도체의 합성 부반응 및 분자간 가교 상에 형성된 다이머 및 폴리머 종의 형성에 의해 도전. 47 그러나, 아미드 결합을 생성하는 커플 링 화학이 생물학적 성분 등을 포함 페로센의 간단한 유도체를 제공하기위한 가장 직접적인 경로이고 펩타이드 및 그 대사 산물로. 따라서, 제 펩티드 합성에 메리 필드 (Merrifield)에 의해 1950 년대에 개발 된 고상 기법 페로센을 함유하는 유기 금속 화합물에 적용될 수있다. 갖는다 직교 치환 1&#39;-의 Fmoc- 아미노 페로센 -1- 카르 복실 산 분자 수용체 부위 (비오틴), 전기 리드 (페로센) 및 고정화 링커 성분 (시스테인)를 포함 할 수 페로센 시스템의 사용을 통해 건설하고 여기에 자세히 설명되어. 이 바이오 접합체의 합성 금 표면에 고정화 증거로도 설명된다. 이 작업 represen비오틴, 페로센 및 금 표면에 고정화 아미노산으로 이루어지는 시스템의 제 프레젠테이션 TS.

<table><tbody><tr><td>Biotin Novatag Resin</td><td>NovaBiochem</td><td>8550510001</td><td></td></tr><tr><td>TORVIQ 10 ml Luer Lock Fritted Syringe</td><td>Fisher</td><td>NC9299151</td><td></td></tr><tr><td>piperidine</td><td>Acros</td><td>P/3520/PB05</td><td></td></tr><tr><td>ninhydrin test</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>60017-1ea</td><td></td></tr><tr><td>1&amp;rsquo;-Fmoc-amino-ferrocene-1-carboxylic acid</td><td>Omm Scientific</td><td>Special Order</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;N,N&amp;prime;&lt;/em&gt;-Diisopropylcarbodiimide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D125407-5G</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-Cys(Trt)-OH</td><td>Novabiochem</td><td>8520080025</td><td></td></tr><tr><td>trifluoroacetic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T5408</td><td></td></tr><tr><td>1,2-ethanedithiol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>2930</td><td></td></tr><tr><td>triisopropyl silane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>233781</td><td></td></tr><tr><td>Eppendorf tubes (20 ml)</td><td>any source</td><td></td><td></td></tr><tr><td>methanol</td><td>any source</td><td></td><td>dry with molecular sieves prior to use &amp;amp; store in 100 ml media bottle for easy usage</td></tr><tr><td>dichloromethane</td><td>any source</td><td></td><td>dry with molecular sieves prior to use &amp;amp; store in 100 ml media bottle for easy usage</td></tr><tr><td>dimethylformamide</td><td>any source</td><td></td><td>dry with molecular sieves prior to use &amp;amp; store in 100 ml media bottle for easy usage</td></tr><tr><td>centrifuge</td><td>any source</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

synthetic methodology for asymmetric ferrocene derived bio-conjugate systems via solid phase resin-based methodology

조기 발견이 가장 질환의 성공적인 치료의 핵심이며, 많은 종류의 암의 진단 및 치료에 특히 필수적이다. 사용되는 가장 일반적인 기술은 자기 공명 영상 (MRI), 양전자 방출 지형도 (PET), 및 계산 된 지형 (CT)과 같은 양상을 이미징 및 질병의 물리적 구조를 이해하는데 최적이지만 회만 매 4로 할 수 있습니다 조영제 및 전체 비용의 사용으로 인해 육주. 마음, 치료 프로토콜을 혁명 것, 질병 및 / 또는 임상의 사무실에서 치료 효능의 무대를 평가하고 적절한시기에 이렇게 바이오 센서 등의 기술, &quot;관리의 포인트&quot;의 개발. 1과에두고 생물학적으로 중요한 분자 (2)의 검출에 페로센 기반 바이오 센서를 탐색하는 수단은, 본원에 기재된 방법은 페로센 비오틴 바이오 컨쥬 게이트를 제조하기 위해 개발되었다. 이 보고서는 금 표면에 고정화 될 수 비오틴 - 페로센 시스테인 시스템에 초점을 맞출 것이다.

(1)의 수지 결합 된 형태는도 2에 도시되어있다. 페로센 성분의 공유 결합은 철분 흡수 반대로 연속 세정하고 영구적 인 착체를 함유하는 고정화 된 철 나타내는 수지 비드에 오렌지 색조를 일으킨다 수지 입자의 PEG 성분. 하나의 수지 - 유리 형태는 수지 비드에 색상이 동일하다. 수지 구슬에서 화합물의 제거 후, ​​방법에 의한 순도와 수율 (68 %)는 일반적?...

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Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology

The synthesis of asymmetric species of ferrocene is challenging using solution techniques. This report focuses on the methods carried out to produce a ferrocene-biotin bioconjugate using facile and clean reactions accomplished via solid-phase synthesis. Incorporation of a thiolate moiety is shown to impart the ability for immobilization on gold surfaces.

고상 수지 기반의 방법론을 통해 비대칭 페로센 유래 바이오 복합체 시스템 용 합성 방법론

Early detection is a key to successful treatment of most diseases, and is particularly imperative for the diagnosis and treatment of many types of cancer. ...

synthetic-methodology-for-asymmetric-ferrocene-derived-bio-conjugate

Research

JoVE Journal

Chemistry

9.6K 조회수.  Texas Christian University. The synthesis of asymmetric species of ferrocene is challenging using solution techniques. This report focuses on the methods carried out to produce a ferrocene-biotin bioconjugate using facile and clean reactions accomplished via solid-phase synthesis. Incorporation of a thiolate moiety is shown to impart the ability for immobilization on gold surfaces.

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Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the development of antibody drug conjugates (ADCs) and nanomedicine, fluorescent microscopy and systems chemistry. For many of these applications, specificity of the bioconjugation method used is of prime concern. The Michael addition of maleimides with cysteine(s) on the target proteins is highly selective and proceeds rapidly under mild conditions, making it one of the most popular methods for protein bioconjugation.
We demonstrate here the modification of the only surface-accessible cysteine residue on yeast cytochrome c with a ruthenium(II) bisterpyridine maleimide. The protein bioconjugation is verified by gel electrophoresis and purified by aqueous-based fast protein liquid chromatography in 27% yield of isolated protein material. Structural characterization with MALDI-TOF MS and UV-Vis is then used to verify that the bioconjugation is successful. The protocol shown here is easily applicable to other cysteine - maleimide coupling of proteins to other proteins, dyes, drugs or polymers.

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

This protocol details the important steps required for the bioconjugation of a cysteine containing protein to a maleimide, including reagent purification, reaction conditions, bioconjugate purification and bioconjugate characterization.

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

연구

화학

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as Ru(II), Pt(II), and Rh(III). The compound, named as a water-soluble metal-organic complex array (WSMOCA), is obtained through 1) the conventional solution-chemistry-based preparation of the corresponding metal complex monomers having a 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc)-protected amino acid moiety and 2) their sequential coupling together with other water-soluble organic building units on the surface-functionalized polymeric resin by following the procedures originally developed for the solid-phase synthesis of polypeptides, with proper modifications. Traces of reactions determined by mass spectrometric analysis at the representative coupling steps in stage 2 confirm the selective construction of a predetermined sequence of metal centers along with the peptide backbone. The WSMOCA cleaved from the resin at the end of stage 2 has a certain level of solubility in aqueous media dependent on the pH value and/or salt content, which is useful for the purification of the compound.

A potential general method for the synthesis of water-soluble multimetallic peptidic arrays containing a predetermined sequence of metal centers is presented.

수용성 유기 금속 복합 어레이의 합성

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

Constructing Thioether/Vinyl Sulfide-tethered Helical Peptides Via Photo-induced Thiol-ene/yne Hydrothiolation

Here, we describe a detailed protocol for the preparation of thioether-tethered peptides using on-resin intramolecular/intermolecular thiol-ene hydrothiolation. In addition, this protocol describes the preparation of vinyl-sulfide-tethered peptides using in-solution intramolecular thiol-yne hydrothiolation between amino acids that possess alkene/alkyne side chains and cysteine residues at i, i+4 positions. Linear peptides were synthesized using a standard Fmoc-based solid-phase peptide synthesis (SPPS). Thiol-ene hydrothiolation is carried out using either an intramolecular thio-ene reaction or an intermolecular thio-ene reaction, depending on the peptide length. In this research, an intramolecular thio-ene reaction is carried out in the case of shorter peptides using on-resin deprotection of the trityl groups of cysteine residues following the complete synthesis of the linear peptide. The resin is then set to UV irradiation using photoinitiator 4-methoxyacetophenone (MAP) and 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-methyl-1-propanone (MMP). The intermolecular thiol-ene reaction is carried out by dissolving Fmoc-Cys-OH in an N,N-dimethylformamide (DMF) solvent. This is then reacted with the peptide using the alkene-bearing residue on resin. After that, the macrolactamization is carried out using benzotriazole-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (PyBop), 1-hydroxybenzotriazole (HoBt), and 4-Methylmorpholine (NMM) as activation reagents on the resin. Following the macrolactamization, the peptide synthesis is continued using standard SPPS. In the case of the thio-yne hydrothiolation, the linear peptide is cleaved from the resin, dried, and subsequently dissolved in degassed DMF. This is then irradiated using UV light with photoinitiator 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA). Following the reaction, DMF is evaporated and the crude residue is precipitated and purified using high-performance liquid chromatography (HPLC). These methods could function to simplify the generation of thioether-tethered cyclic peptides due to the use of the thio-ene/yne click chemistry that possesses superior functional group tolerance and good yield. The introduction of thioether bonds into peptides takes advantage of the nucleophilic nature of cysteine residues and is redox-inert relative to disulfide bonds.

We present a protocol for the construction of thioether/vinyl sulfide-tethered helical peptides using photo-induced thiol-ene/thiol-yne hydrothiolation.

헬리컬 펩 티 드를 통해 사진 유도 Thiol-ene 또는 yne Hydrothiolation Thioether/비닐 황 화물-곁에 건설

Here, we describe a detailed protocol for the preparation of thioether-tethered peptides using on-resin intramolecular/intermolecular thiol-ene ...

Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes

A convenient synthetic route for spirocyclic heterocycles is well sought after due to the molecule&#39;s potential use in biological systems. By means of solid-phase synthesis, regenerating Michael (REM) linker strategies, and 1,3-dipolar cycloaddition, a library of structurally similar heterocycles, both with and without a spirocyclic center, can be constructed. The main advantages of the solid-support synthesis are as follows: first, each reaction step can be driven to completion using a large excess of reagents resulting in high yields; next, the use of commercially available starting materials and reagents keep the costs low; finally, the reaction steps are easy to purify via simple filtration. The REM linker strategy is attractive because of its recyclability and traceless nature. Once a reaction scheme is completed, the linker can be reused multiple times. In a typical solid-phase synthesis, the product contains either a part of or the whole linker, which can prove undesirable. The REM linker is &#34;traceless&#34; and the point of attachment between the product and the polymer is indistinguishable. The high diastereoselectivity of the intramolecular 1,3-dipolar cycloaddition is well documented. Limited by the insolubility of the solid support, the reaction progression can only be monitored by a change in the functional groups (if any) via infrared (IR) spectroscopy. Thus, the structural identification of intermediates cannot be characterized by conventional nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Other limitations to this method stem from the compatibilities of the polymer/linker to the desired chemical reaction scheme. Herein we report a protocol that allows for the convenient production of spirocyclic heterocycles that, with simple modifications, can be automated with high-throughput techniques.

Here we present a protocol to demonstrate an efficient method for the synthesis of spirocyclic heterocycles. The five-step process utilizes solid-phase synthesis and regenerating Michael linker strategies. Generally difficult to synthesize, we present a customizable method for the synthesis of spirocyclic molecules otherwise inaccessible to other modern approaches.

[4.4] Spirocyclic Oximes의 고체 상 합성

A convenient synthetic route for spirocyclic heterocycles is well sought after due to the molecule&#39;s potential use in biological systems. By means of ...

Synthesis and Bioconjugation of Thiol-Reactive Reagents for the Creation of Site-Selectively Modified Immunoconjugates

Maleimide-bearing bifunctional probes have been employed for decades for the site-selective modification of thiols in biomolecules, especially antibodies. Yet maleimide-based conjugates display limited stability in vivo because the succinimidyl thioether linkage can undergo a retro-Michael reaction. This, of course, can lead to the release of the radioactive payload or its exchange with thiol-bearing biomolecules in circulation. Both of these processes can produce elevated activity concentrations in healthy organs as well as decreased activity concentrations in target tissues, resulting in reduced imaging contrast and lower therapeutic ratios. In 2018, we reported the creation of a modular, stable, and easily accessible phenyloxadiazolyl methyl sulfone reagent &#8212; dubbed &#8216;PODS&#8217; &#8212; as a platform for thiol-based bioconjugations. We have clearly demonstrated that PODS-based site-selective bioconjugations reproducibly and robustly create homogenous, well-defined, highly immunoreactive, and highly stable radioimmunoconjugates. Furthermore, preclinical experiments in murine models of colorectal cancer have shown that these site-selectively labeled radioimmunoconjugates exhibit far superior in vivo performance compared to radiolabeled antibodies synthesized via maleimide-based conjugations. In this protocol, we will describe the four-step synthesis of PODS, the creation of a bifunctional PODS-bearing variant of the ubiquitous chelator DOTA (PODS-DOTA), and the conjugation of PODS-DOTA to the HER2-targeting antibody trastuzumab.

In this protocol, we will describe the synthesis of PODS, a phenyoxadiazolyl methyl sulfone-based reagent for the site-selective attachment of cargos to the thiols of biomolecules, particularly antibodies. In addition, we will describe the synthesis and characterization of a PODS-bearing bifunctional chelator and its conjugation to a model antibody.

합성 및 Bioconjugation의 Thiol 반응 시 약 사이트에 선택적으로의 창조에 대 한 수정 Immunoconjugates

Maleimide-bearing bifunctional probes have been employed for decades for the site-selective modification of thiols in biomolecules, especially antibodies. ...

Preparation of Site-Specific Cytotoxic Protein Conjugates via Maleimide-thiol Chemistry and Sortase A-Mediated Ligation

Cancer is currently the second most common cause of death worldwide. The hallmark of cancer cells is the presence of specific marker proteins such as growth factor receptors on their surface. This feature enables development of highly selective therapeutics, the protein bioconjugates, composed of targeting proteins (antibodies or receptor ligands) connected to highly cytotoxic drugs by a specific linker. Due to very high affinity and selectivity of targeting proteins the bioconjugates recognize marker proteins on the cancer cells surface and utilize receptor-mediated endocytosis to reach the cell interior. Intracellular vesicular transport system ultimately delivers the bioconjugates to the lysosomes, where proteolysis separates free cytotoxic drugs from the proteinaceous core of the bioconjugates, triggering drug-dependent cancer cell death. Currently, there are several protein bioconjugates approved for cancer treatment and large number is under development or clinical trials.
One of the main challenges in the generation of the bioconjugates is a site-specific attachment of the cytotoxic drug to the targeting protein. Recent years have brought a tremendous progress in the development of chemical and enzymatic strategies for protein modification with cytotoxic drugs. Here we present the detailed protocols for the site-specific incorporation of cytotoxic warheads into targeting proteins using a chemical method employing maleimide-thiol chemistry and an enzymatic approach that relies on sortase A-mediated ligation. We use engineered variant of fibroblast growth factor 2 and fragment crystallizable region of human immunoglobulin G as an exemplary targeting proteins and monomethyl auristatin E and methotrexate as model cytotoxic drugs. All the described strategies allow for highly efficient generation of biologically active cytotoxic conjugates of defined molecular architecture with potential for selective treatment of diverse cancers.

<meta charset="utf8"></head><body>Maleimide-thiol Chemistry 및 Sortase A-Mediated Ligation을 통한 부위 특이적 세포독성 단백질 접합체 준비

Here we provide detailed protocols for a site-specific labeling of proteins with cytotoxic drugs using maleimide-thiol reaction and sortase A-mediated ligation.

Maleimide-thiol Chemistry 및 Sortase A-Mediated Ligation을 통한 부위 특이적 세포독성 단백질 접합체 준비

Cancer is currently the second most common cause of death worldwide. The hallmark of cancer cells is the presence of specific marker proteins such as ...

생화학

Construction of Cyclic Cell-Penetrating Peptides for Enhanced Penetration of Biological Barriers

Cancer has been a grand challenge in global health. However, the complex tumor microenvironment generally limits the access of therapeutics to deeper tumor cells, leading to tumor recurrence. To conquer the limited penetration of biological barriers, cell-penetrating peptides (CPPs) have been discovered with excellent membrane translocation ability and have emerged as useful molecular transporters for delivering various cargoes into cells. However, conventional linear CPPs generally show compromised proteolytic stability, which limits their permeability across biological barriers. Thus, the development of novel molecular transporters that can penetrate biological barriers and exhibit enhanced proteolytic stability is highly desired to promote drug delivery efficiency in biomedical applications. We have previously synthesized a panel of short cyclic CPPs with aromatic crosslinks, which exhibited superior permeability in cancer cells and tissues compared to their linear counterparts. Here, a concise protocol is described for the synthesis of the fluorescently labeled cyclic polyarginine R8 peptide and its linear counterpart, as well as key steps for investigating their cell permeability.

This protocol describes the synthesis of cyclic cell-penetrating peptides with aromatic cross-links and the evaluation of their permeability across biological barriers.

생물학적 장벽의 침투 강화를 위한 순환 세포 침투 펩타이드의 구성

Cancer has been a grand challenge in global health. However, the complex tumor microenvironment generally limits the access of therapeutics to deeper ...

Constructing Cyclic Peptides Using an On-Tether Sulfonium Center

In recent years, cyclic peptides have attracted increasing attention in the field of drug discovery due to their excellent biological activities, and, as a consequence, they are now used clinically. It is, therefore, critical to seek effective strategies for synthesizing cyclic peptides to promote their application in the field of drug discovery. This paper reports a detailed protocol for the efficient synthesis of cyclic peptides using on-resin or intramolecular (intermolecular) bisalkylation. Using this protocol, linear peptides were synthesized by taking advantage of solid-phase peptide synthesis with cysteine (Cys) and methionine (Met) coupled simultaneously on the resin. Further, cyclic peptides were synthesized via bisalkylation between Met and Cys using a tunable tether and an on-tether sulfonium center. The whole synthetic route can be divided into three major processes: the deprotection of Cys on the resin, the coupling of the linker, and the cyclization between Cys and Met in a trifluoroacetic acid (TFA) cleavage solution. Furthermore, inspired by the reactivity of the sulfonium center, a propargyl group was attached to the Met to trigger thiol-yne addition and form a cyclic peptide. After that, the crude peptides were dried and dissolved in acetonitrile, separated, and then purified by high-performance liquid chromatography (HPLC). The molecular weight of the cyclic peptide was confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), and the stability of the cyclic peptide combination with the reductant was further confirmed using HPLC. In addition, the chemical shift in the cyclic peptide was analyzed by 1H nuclear magnetic resonance (1H NMR) spectra. Overall, this protocol aimed to establish an effective strategy for synthesizing cyclic peptides.

This protocol presents the synthesis of cyclic peptides via bisalkylation between cysteine and methionine and the facile thiol-yne reaction triggered by the propargyl sulfonium center.

온테더 설포늄 중심을 사용한 순환 펩타이드 구성

In recent years, cyclic peptides have attracted increasing attention in the field of drug discovery due to their excellent biological activities, and, as ...

Solid Phase Synthesis of a Functionalized Bis-Peptide Using "Safety Catch" Methodology

In 1962, R.B. Merrifield published the first procedure using solid-phase peptide synthesis as a novel route to efficiently synthesize peptides. This technique quickly proved advantageous over its solution-phase predecessor in both time and labor. Improvements concerning the nature of solid support, the protecting groups employed and the coupling methods employed over the last five decades have only increased the usefulness of Merrifield's original system. Today, use of a Boc-based protection and base/nucleophile cleavable resin strategy or Fmoc-based protection and acidic cleavable resin strategy, pioneered by R.C. Sheppard, are most commonly used for the synthesis of peptides1.
Inspired by Merrifield's solid supported strategy, we have developed a Boc/tert-butyl solid-phase synthesis strategy for the assembly of functionalized bis-peptides2, which is described herein. The use of solid-phase synthesis compared to solution-phase methodology is not only advantageous in both time and labor as described by Merrifield1, but also allows greater ease in the synthesis of bis-peptide libraries. The synthesis that we demonstrate here incorporates a final cleavage stage that uses a two-step "safety catch" mechanism to release the functionalized bis-peptide from the resin by diketopiperazine formation.
Bis-peptides are rigid, spiro-ladder oligomers of bis-amino acids that are able to position functionality in a predictable and designable way, controlled by the type and stereochemistry of the monomeric units and the connectivity between each monomer. Each bis-amino acid is a stereochemically pure, cyclic scaffold that contains two amino acids (a carboxylic acid with an &alpha;-amine)3,4. Our laboratory is currently investigating the potential of functional bis-peptides across a wide variety of fields including catalysis, protein-protein interactions and nanomaterials.

The efficient solid-phase peptide synthesis of a functionalized bis-peptide trimer utilizing a "safety catch" cleavage procedure from HMBA resin is described.

기능화 비스 - 펩타이드의 고상 합성은 방법론 &quot;을 안전 잡아라&quot;사용

In 1962, R.B. Merrifield published the first procedure using solid-phase peptide synthesis as a novel route to efficiently synthesize peptides. This ...

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요약

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