Name: facile protocol for the synthesis of self-assembling polyamine-based peptide amphiphiles (ppas) and related biomaterials
Uploaded: 2018-06-25T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 55 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Facile Protocol for the Synthesis of Self-assembling Polyamine-based Peptide Amphiphiles PPAs and Related Biomaterials at JoVE.com

Este projecto foi financiado do centro médico da Universidade de Nebraska (fundos de start-up, MC-S); NIH-COBRE, 5P20GM103480 (T. jakzrobic) e a American Chemical Society, PRF # 57434-DNI7(MC-S).

1. general de protocolo para a síntese de CAE
<ol><li>Calcule a escala de síntese (geralmente mmol). Esta escala baseia-se a massa da quantidade de PPA alvo. Tenha em mente que a eficiência da reação da SPPS diminui gradualmente com o aumento da sequência de aminoácidos. Portanto, a eficiência da reação exata é difícil de calcular.</li>
	<li>Calcule o peso da resina a ser utilizada de acordo com o carregamento da resina. O carregamento é encontrado no recipiente ou o protocolo de análise da resina e expressos em mmol/g. A fórmula a seguir pode ser usada para calcular o peso da resina:</li>
	<li>Pesar cuidadosamente resina de cloreto de 2-chlorotrityl (no nosso caso, o carregamento é ~0.85 mmol)</li>
	<li>Coloque a resina num recipiente de síntese fritado com as seguintes especificações: capacidade – 50 mL, disco espacador – 25 mm, porosidade – médio.</li>
	<li>Adicione 15 mL de diclorometano (DCM) à resina.</li>
	<li>Apor o navio de síntese de um agitador mecânico de velocidade variável (frasco misturador/agitador) e rode os vasos para um ângulo de 45° (ou horizontalmente) para maximizar a agitação.</li>
	<li>Permitir que os grânulos de resina inchar durante 15 min. inchaço melhora o o rendimento da reação porque facilita a difusão molecular e acessibilidade para o sítio ativo, aumentando a eficiência de acoplamento.</li>
	<li>Adicionar 8 equivalentes (2 mmol para escala 0,25 mmol) da poliamina desejada (espermina, espermidina, Diethyelenetriamine, 1,3-diamina, etc) para a resina e deixar reagir por 5h. Nota: Um menor período de reação seria reduzir a safra.</li>
	<li>Um Kaiser teste (veja Tabela de materiais) para confirmar o sucesso atrelar a poliamina à resina. Engate bem sucedido das aminas primárias produz uma cor azul/violeta, o que corresponde a amina livre.</li>
	<li>Protege o grupo amina primária usando 4 equivalentes de 1-(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohex-1-ylidene)ethyl (Dde), dissolvidos em metanol anidro (15 mL), agitando a mistura de reação durante a noite11. Nota: Um menor tempo de reação reduz o rendimento.</li>
	<li>Execute um teste de Kaiser. A ausência de cor azul do grânulo da resina confirma sucesso proteção. Em caso de proteção vencida de amina primária, repita a etapa anterior.</li>
	<li>Escorra o DCM e lavar as resinas duas vezes com uma mistura de DCM e DMF (2:1, 15 mL).</li>
	<li>Dissolver 20 equivalentes (5 mmol) de di-terc butil di-carbonato (Boc) em DCM (20 mL) e permitir a reação proceder para 3h.</li>
	<li>Fazer um Cloranil teste (ver Tabela de materiais) para confirmar a proteção completa de amina secundária. Um teste positivo (proteção) produz uma cor amarela clara ou incolor. Aminas secundárias enciclopédia dão uma cor verde/azul escura, enquanto aminas primárias dão uma cor vermelha.</li>
	<li>Escorra a mistura solvente e lavar duas vezes com uma mistura de DCM e DMF (2:1, 15 mL).</li>
	<li>Adicionar uma solução de 2% de hidrazina em DMF (10 mL) e agitar durante 1 h.</li>
	<li>Um Kaiser teste para confirmar o sucesso desproteção de amina primária.</li>
	<li>
Adicione os desejado aminoácidos na sequência inversa em que você iria escrever/desenhá-los. Peptídeos são extraídos da termini de N para a termini C mas são sintetizados no sentido oposto, C a N. Por exemplo, para um PPA exigindo o seguinte peptídeo core - GLFD-, adicionar o ácido aspártico (D), seguido de fenilalanina (F), leucina (L) e finalmente a glicina (G). Nota: Para a maioria dos aminoácidos, o coquetel de acoplamento a seguir é apropriado para fixação para as resinas poliamina carregada.<ol>
<li>Misture 4 equivalentes (1 mmol) do aminoácido Fmoc-protegido, 3,95 equivalentes de 2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexaﬂuorophosphate (HBTU) e 15 equivalentes de amina diisopropylethyl (DIPEA).</li>
		<li>Dissolvê-los em uma mistura de DCM e DMF (1:1, 15 mL) e proceda à sonicação o coquetel por 2 min (até dissolução completa).</li>
		<li>Espere um adicional 3 – 5 min para garantir a ativação do ácido sobre o amino-ácido carboxílico.</li>
		<li>Adicione a mistura de reação para o navio. Realize a reação de 2-4 h à temperatura ambiente. Nota: Nós encontramos o seguinte como alternativas eficientes para HBTU (geralmente exigindo menor quantidade de aminoácidos e o agente de acoplamento): COMU, PyBOP, HATU DIC/Oxima.</li>
		<li>Um Kaiser teste para confirmar o engate bem sucedido.</li>
		<li>De proteger o Fmoc-grupo do ácido aminado pela adição de uma solução de 20% de 4-metil piperidina (10 mL) em DMF. Fazê-lo duas vezes, cada vez, agitando a mistura de reação por 15 min. Nota: Uma alternativa eficiente para a remoção de Fmoc é piperazina/DBU12.<ol>
<li>Realize uma lavagem de DCM (15 mL) entre adições.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Um Kaiser teste para confirmar o sucesso da proteção do aminoácido.</li>
		<li>Lave a resina completamente para remover todos os vestígios de 4-metil. Lave a resina duas vezes com DMF (10 mL), cada lavagem, durando por 5 min e finalmente com DCM (10 mL) por 10 min.</li>
		<li>Adicione todos os restantes aminoácidos, sucessivamente, repetindo o acoplamento e proteção de passos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Finalmente, depois de todos os aminoácidos necessários de acoplamento, conjugado a cauda hidrofóbica para o último aminoácido do peptídeo-poliamina construção:
	<ol>
<li>Adicione 10 equivalentes a funcionalidade desejada ácido carboxílico para 9,5 equivalentes de HBTU e 12 equivalentes de DIPEA dissolvido na mistura de DCM e DMF (1:1, 20 mL). Nota: Tenha em mente que algumas caudas podem precisar uma proporção diferente de solvente (geralmente um maior % de DCM) ou a adição ou outro solvente como N-metil (NMP).</li>
		<li>Proceda à sonicação o coquetel para 5 a 10 min até dissolução (temos visto leva mais tempo para a cauda dissolver completamente) e adicionar ao navio. Nota: Para caudas contendo vários sites de reativos, eles precisarão ser protegidas antes de acoplamento-los.</li>
		<li>Realizar esta reação (acoplamento a cauda hidrofóbica) pelo menos 5 h, embora seja aconselhável para realizá-lo durante a noite para o mais alto rendimento.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. PPA clivagem do suporte sólido
O objetivo desta etapa é a clivagem do PPA da resina e remover os grupos protegendo Boc dos ácidos aminados e resíduos de poliamina.
<ol><li>Lave a resina com DMF (8 mL por 2 min) e duas vezes com DCM (8 mL, cada vez por 5 min). Antes de cada adição, drene o solvente do navio. Uma vez que é realizada a última lavagem, seca a resina sob vácuo durante 15 min.</li>
	<li>Preparar a solução de clivagem, usando a seguinte proporção de mistura: 28:1:1 o ácido trifluoroacético (TFA): H2O: triisopropila silano (dicas). Fazer 15 mL de cocktail a clivagem adicionar 14 mL de TFA, 0,5 mL de H2O e 0,5 mL de dicas.</li>
	<li>Adicionar a solução de clivagem de resina e agitar durante 2-4 h à temperatura ambiente.</li>
	<li>Recolher a solução em um 25 ou 50 mL redondo balão de fundo.</li>
	<li>Concentrar o TFA no vácuo de 1 a 2 mL, usando um evaporador rotativo com pressão reduzida ao aquecer a mistura a 40 ° C (não ultrapassar 55 ° C para evitar a decomposição do PPA).</li>
	<li>Após evaporação, adicione a solução TFA obtida (gota a gota) para um balão de fundo redondo contendo éter anidro frio (15 mL). Isso imediatamente irá precipitar o PPA.</li>
	<li>Além disso, adicione éter anidro frio (5 mL) para o frasco original, onde se concentrava a TFA.</li>
	<li>Proceda à sonicação este frasco para recuperar sólidos adicionais e combinar com a solução de éter de passo 2.6. Nota: A pipeta de transferência pode ser lavada com um pequeno volume de DCM. Evite a introdução de DMF durante o processo porque tende a formar uma substância gelatinosa.</li>
	<li>Colocar o balão (coberto) dentro da geladeira e deixe ficar durante a noite para maximizar a precipitação.</li>
	<li>Colete o material precipitado por filtração em vácuo usando um funil de filtro de disco sinterizado. Os tamanhos de poros ideal são finos ou médios.</li>
	<li>Lave o precipitado duas vezes com éter frio (5-10 mL) para remover quaisquer resíduos orgânicos.</li>
</ol>3. identificação do produto bruto usando o método de soltar secas MALDI
<ol><li>
Preparação da matriz para análise no modo positivo:
	<ol>
<li>Para iniciar a análise do peso molecular usando espectrometria de massa de ionização/dessorção de Laser assistida por matriz (MALDI), adicione 10 a 20 mg de ácido α-cyano-4-hidroxicinâmicos para um tubo de microcentrifugadora.</li>
		<li>Adicione uma solução de água e acetonitrilo (1:1, 1,0 mL) com 0,1% o ácido trifluoroacético (TFA). Homogeneiza-se pela utilização do vortex. Nota: Esta matriz deve ser usada para peptídeos carregados positivamente. Modo negativo MALDI é semelhante, mas exige uma matriz contendo 9-aminoacridina com 0,1% de amônia como solvente aditivo.</li>
		<li>Adicionar 1-2 µ l da amostra para a placa de aço inoxidável alvo para MALDI e secar a amostra no ar. Adicione 1-2 µ l da matrix e secá-lo novamente. Nota: As placas têm de circulares marcas quadriculadas ao longo da placa do alvo para ajudar a localizar o ponto particular.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Analise as amostras no instrumento MALDI para verificar sua identidade. Ionização electrospray (ESI) é uma alternativa válida para confirmar a identidade dos CAE.</li>
</ol>4. purificação do CAE usando purificação preparativa reverso-fase alta-cromatografia líquida (HPLC)
<ol><li>
Dissolva o precipitado de PPA em uma quantidade mínima de água e acetonitrilo.
	<ol>
<li>Como regra geral, dissolva 100 mg de PPA bruto seco em menos de 5 mL de acetonitrila e água. Mais hidrofóbicos CAE pode exigir uma maior percentagem de acetonitrilo para dissolver e também pode requerer um maior volume de solvente em geral, dependendo da carga líquida dos CAE (tabela 1).</li>
		<li>Se a dissolução completa não ocorrer, adicione 1% TFA (ACN ou H2O). Também é possível adicionar pequenas quantidades de outros solventes compatíveis incluindo dimetilsulfóxido, metanol ou isopropanol (limitar seu conteúdo a 5%).</li>
	</ol>
</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Solvente</td>
			<td colspan="2">CAE carregados positivamente</td>
			<td colspan="2">CAE com carga negativa</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2">0,1 TFA de % em água</td>
			<td colspan="2">0,1% NH3 em água</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2">0,1% TFA no Grupo ACN</td>
			<td colspan="2">0,1% NH3 no Grupo ACN</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabela 1: sistemas solventes. Propôs o sistema solvente para positivamente e negativamente carregada CAE.
<ol start="2"><li>Proceda à sonicação o PPA usando um sonicador de chifre de 20 min a 10 pulsos de s com Amp1 de 48% ou de 2-3 h em um banho ultra-sônico.</li>
	<li>
Em seguida, filtre usando um filtro de 0,45 μm seringa seguido por filtração através de um filtro de seringa de politetrafluoretileno (PTFE) de 0,20 μm. A solução do PPA deve ser clara e livre de todas as partículas materiais.
	<ol>
<li>Se a filtragem é muito difícil, proceda à sonicação durante um período prolongado de tempo. É altamente recomendável que a solução de PPA é purificada imediatamente após a filtragem de seringa, como armazenamento prolongado pode causar a agregar ou gelate, que exigirá re- sonication e, talvez, re-filtração.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Durante e após a purificação, use solventes de grau HPLC ou aquelas que são filtrados através de uma seringa 0,25 μm filtro/membrana. Nota: As condições mais comuns de solventes para purificar CAE consistem em um gradiente de H2O e ACN.</li>
	<li>Use um instrumento HPLC de fase reversa padrão para este protocolo. Deve incluir um programador de gradiente de eluição, um binário sistema solvente, um detector de UV capaz de detectar a 220 e 254 nm e um coletor de fração programável. A taxa de fluxo máximo deve ser de 50 mL/min.</li>
	<li>Uso um C-18 invertido coluna de fase para a separação. Colunas das seguintes dimensões podem ser usadas dependendo da massa de sólidos sendo purificada e net cobrar do PPA (tabela 2).</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Responsável do PPA</td>
			<td>Tamanho de partícula</td>
			<td>Tamanho da coluna</td>
			<td>Massa do PPA bruto</td>
		</tr>
<tr>
<td>+ ve carregadas</td>
			<td>5 μm</td>
			<td>150 x 30 mm</td>
			<td>170 mg</td>
		</tr>
<tr>
<td>-ve carregadas</td>
			<td>5 μm</td>
			<td>150 x 30 mm</td>
			<td>170 mg</td>
		</tr>
<tr>
<td>+ ve carregadas</td>
			<td>5 μm</td>
			<td>150 x 21.2 mm</td>
			<td>90 mg</td>
		</tr>
<tr>
<td>-ve carregadas</td>
			<td>5 μm</td>
			<td>150 x 21.2 mm</td>
			<td>90 mg</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabela 2: sugeriu colunas: Dimensões da coluna, tamanho das partículas e a capacidade de carga máxima por injeção para C18 inverter colunas HPLC de fase
<ol start="7"><li>Injete um volume determinado pelo tanto a capacidade da coluna e pelo volume do loop de injeção do HPLC PPA. Execute o método HPLC gradiente de acordo com as configurações visto na tabela 3 (tempo de eluição de 40 min).</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Tempo</td>
			<td>Solvente de um (acetonitrilo)</td>
			<td>B solvente (água)</td>
			<td>Taxa de fluxo (mL/min)</td>
		</tr>
<tr>
<td>0</td>
			<td>5%</td>
			<td>95%</td>
			<td rowspan="5">Taxa de fluxo depende de seu tamanho e a embalagem de coluna.</td>
		</tr>
<tr>
<td>2</td>
			<td>5%</td>
			<td>95%</td>
		</tr>
<tr>
<td>35</td>
			<td>95%</td>
			<td>5%</td>
		</tr>
<tr>
<td>38</td>
			<td>100%</td>
			<td>0%</td>
		</tr>
<tr>
<td>40</td>
			<td>5%</td>
			<td>95%</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabela 3: gradiente sugerido: Sugeriu o gradiente de fase inversa, mostrando a composição relativa de água vs acetonitrilo durante um período de tempo. A taxa de fluxo vai depender das especificações de coluna.
<ol start="8"><li>
Analisar as fracções recolhidas dos diversos tubos de teste usando MALDI e determinar qual tubo (ou tubos) contém o PPA. Isto é avaliado através do estudo do peso molecular encontrado em cada tubo.
	<ol>
<li>Verificar a pureza das frações em uma HPLC analítica. Usar um sistema de HPLC-gradiente, equipado com um detector de UV de 220 nm.</li>
		<li>Se houver impurezas, fazer um ciclo adicional de purificação por HPLC. O gradiente acima usada para HPLC preparativa pode ser escalado para baixo para usar com a HPLC analítica usando o software on-line do conversor de coluna. Cada fração muito ser ≥ 95% puro para caracterização física ou avaliação biológica.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Recolher as frações em um balão de fundo redondo grande ou balão de evaporação e remover todo o acetonitrilo e maior parte da água. A solução final do PPA deve ser não mais de 10 mL.</li>
	<li>Transferi este concentrado para um tubo de centrífuga de 50 mL. Avisamos que CAE é substâncias detergente; assim, as bolhas serão geradas durante a evaporação do solvente. Nós achamos que a adição de álcool etílico diminui a formação de bolhas.</li>
	<li>Concentrado de vácuo o concentrado. Durante a evaporação a vácuo, uma grande quantidade do PPA pode aderir às paredes do recipiente. Recupere esta enxaguando repetidamente a parede do balão com água HPLC. O volume combinado de PPA o concentrado e o enxaguamento deve ser não mais de 30 mL.</li>
	<li>Coloque a solução aquosa dentro de um tubo de 50 mL.</li>
	<li>
Flash congelar esta solução PPA em nitrogênio líquido: Nota: Flash congelamento resultados em pequenos cristais de gelo que serão sublime mais rápido no liofilizador. Além disso, mais lento congelamento pode permitir a formação de estruturas supramoleculares Self montadas. Outra alternativa (mas menos desejável) é gradualmente congelar em freezer a-80 ° C ou congelar usando um gelo seco + mistura acetona<ol>
<li>Antes de colocar o tubo de centrifugação no Liofilizador, perfurar ou solte a tampa do tubo para permitir que a umidade escapar a amostra e coletados na unidade de refrigeração. Defina a unidade de liofilização definida como-54 ° C e 0,016 mbar. Nota: Outra opção é remover a tampa e coloque uma compressa (com uma faixa de borracha) na parte superior da abertura. Além disso, nós encontramos que congelamento de amostras em um ângulo ou quebrando o gelo em pequenas porções permite uma mais rápida e melhor liofilização devido a um aumento na área de superfície.</li>
		<li>Se o sólido começa a derreter, isso pode indicar vestígios de um solvente orgânico (geralmente acetonitrilo) estão presentes. Repita a etapa de congelamento e avaliar a condição de liofilização.</li>
		<li>Se o derretimento persistir, existem duas possíveis soluções:<ol>
<li>Dividir a amostra em duas porções (para ser colocado em tubos), diluir com água e congelar novamente. Não use esta solução frequentemente porque grandes quantidades de solventes orgânicos podem danificar o equipamento.</li>
			<li>Como alternativa, coloque a amostra em um balão e ainda mais, evaporar o solvente orgânico sob vácuo. Liofilização uma amostra que seja sob a forma líquida, geralmente leva a colidir e perda do composto PPA.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. armazenamento de CAE
<ol><li>Loja CAE em um-20 ° C, com as tampas apertadas e selado com parafilme em um tubo com uma etiqueta apropriada.</li>
	<li>Antes da utilização, trazer o PPA volta à temperatura ambiente em uma câmara de vácuo para evitar a condensação do vapor de água na CAE.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Cui, H., Pashuck, E. T., Velichko, Y. S., Weigand, S. J., Cheetham, A. G., Newcomb, C. J., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+and+x-ray-triggered+crystallization+at+long+range+in+self-assembling+filament+networks.">Spontaneous and x-ray-triggered crystallization at long range in self-assembling filament networks.</a> Science. 327, 555-559 (2010).</li><li>Pashuck, E. T., Cui, H., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+supramolecular+rigidity+of+peptide+fibers+through+molecular+structure.">Tuning supramolecular rigidity of peptide fibers through molecular structure.</a> Journal of the American Chemical Society. 132, 6041-6046 (2010).</li><li>Stupp, S. I., Zha, R. H., Palmer, L. C., Cui, H., Bitton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+biomolecular+soft+matter.">Self-assembly of biomolecular soft matter.</a> Faraday Discussions. 166, 9-30 (2013).</li><li>Conda-Sheridan, M., Lee, S. S., Preslar, A. T., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Esterase-activated+release+of+naproxen+from+supramolecular+nanofibres.">Esterase-activated release of naproxen from supramolecular nanofibres.</a> Chemical Communications. 50, 13757-13760 (2014).</li><li>Mata, A., Palmer, L., Tejeda-Montes, E., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+biomolecules+for+nanoengineered+biomaterials+for+regenerative+medicine.">Design of biomolecules for nanoengineered biomaterials for regenerative medicine.</a> Nanotechnology in Regenerative Medicine. , 39-49 (2012).</li><li>Samad, M. B., Chhonker, Y. S., Contreras, J. I., McCarthy, A., McClanahan, M. M., Murry, D. J., Conda-Sheridan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+Polyamine-Based+Peptide+Amphiphiles+with+Tunable+Morphology+and+Physicochemical+Properties.">Developing Polyamine-Based Peptide Amphiphiles with Tunable Morphology and Physicochemical Properties.</a> Macromolecular bioscience. 17, (2017).</li><li>Nel, A. E., M&#228;dler, L., Velegol, D., Xia, T., Hoek, E. M., Somasundaran, P., Klaessig, F., Castranova, V., Thompson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+biophysicochemical+interactions+at+the+nano-bio+interface.">Understanding biophysicochemical interactions at the nano-bio interface.</a> Nature Materials. 8, 543 (2009).</li><li>Gujrati, M., Malamas, A., Shin, T., Jin, E., Sun, Y., Lu, Z. -. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifunctional+cationic+lipid-based+nanoparticles+facilitate+endosomal+escape+and+reduction-triggered+cytosolic+siRNA+release.">Multifunctional cationic lipid-based nanoparticles facilitate endosomal escape and reduction-triggered cytosolic siRNA release.</a> Molecular Pharmaceutics. 11, 2734-2744 (2014).</li><li>Zhu, Y., Li, J., Kanvinde, S., Lin, Z., Hazeldine, S., Singh, R. K., Oupicky&#769;, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-immolative+polycations+as+gene+delivery+vectors+and+prodrugs+targeting+polyamine+metabolism+in+cancer.">Self-immolative polycations as gene delivery vectors and prodrugs targeting polyamine metabolism in cancer.</a> Molecular Pharmaceutics. 12, 332-341 (2014).</li><li>Planas-Portell, J., Gallart, M., Tiburcio, A. F., Altabella, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copper-containing+amine+oxidases+contribute+to+terminal+polyamine+oxidation+in+peroxisomes+and+apoplast+of+Arabidopsis+thaliana.">Copper-containing amine oxidases contribute to terminal polyamine oxidation in peroxisomes and apoplast of Arabidopsis thaliana.</a> BMC Plant Biology. 13, 109 (2013).</li><li>Nash, I. A., Bycroft, B. W., Chan, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dde+-+A+selective+primary+amine+protecting+group:+A+facile+solid+phase+synthetic+approach+to+polyamine+conjugates.">Dde - A selective primary amine protecting group: A facile solid phase synthetic approach to polyamine conjugates.</a> Tetrahedron Letters. 37, 2625-2628 (1996).</li><li>Ralhan, K., KrishnaKumar, V. G., Gupta, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Piperazine+and+DBU:+a+safer+alternative+for+rapid+and+efficient+Fmoc+deprotection+in+solid+phase+peptide+synthesis.">Piperazine and DBU: a safer alternative for rapid and efficient Fmoc deprotection in solid phase peptide synthesis.</a> RSC Advances. 5, 104417-104425 (2015).</li><li>Casero, R. A., Marton, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+polyamine+metabolism+and+function+in+cancer+and+other+hyperproliferative+diseases.">Targeting polyamine metabolism and function in cancer and other hyperproliferative diseases.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 6, 373 (2007).</li><li>Wuts, P. G. M., Greene, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Protection for the Amino Group. In Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. , 696-926 (2006).</li><li>Palasek, S. A., Cox, Z. J., Collins, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limiting+racemization+and+aspartimide+formation+in+microwave-enhanced+Fmoc+solid+phase+peptide+synthesis.">Limiting racemization and aspartimide formation in microwave-enhanced Fmoc solid phase peptide synthesis.</a> Journal of Peptide Science. 13, 143-148 (2007).</li></ol>

Os autores não têm nenhum conflito de interesses para declarar

Os protocolos descritos aqui podem ser usados para sintetizar o CAE como poços como PAs e relacionados baseado em peptídeo moléculas (tais como híbrido PA-peptoids). Embora a síntese de peptídeos usando SPPS é um procedimento simples, a síntese de peptídeos contendo moléculas biológicas localizador pode ser especialmente desafiador. Poliaminas como espermina, espermidina, diethyelenetriamine, etc, podem funcionar como moléculas de sinalização para o direcionamento de células de câncer<sup class="...

Auto-montagem peptídeo amphiphiles (PAs) são uma classe de biomateriais normalmente composta dos seguintes segmentos: cabeça (a) hidrofílica, região de vinculador (b) e (c) hidrofóbica cauda. Maioria dos PAs descritos na literatura possuem uma cabeça hidrofílica, composta de aminoácidos carregados ou polar resíduos1,2,3,4. PAs tem encontrado uma ampla gama de aplicações em biomedicina, incluindo a entrega da droga, medicina regenerativa, diagnóstico de doença, etc.5. Com base em sua sequência de aminoácidos, PAs pode formar uma grande variedade de nanoestruturas incluindo micelas esféricas e nano-filamentos. Recentemente informamos uma classe de híbrido baseado em poliamina peptídeo amphiphiles, denominado CAE6. As morfologias, cinética de auto-montagem e degradação metabólica, destes biomateriais, foram encontrados para ser relacionados ao seu grupo de cabeça solubilizante. Além disso, o PPA nanostructures não mostrou toxicidade para células de mamíferos (linhas MiaPaCa2 e célula HeLa) nas concentrações testadas. Nanocarriers baseados no PPA são veículos de entrega da droga atraente porque: (1) poliamina absorção e metabolismo foi mostrado para ser aumentada em células cancerosas, (2) catiônicas nanoestruturas podem conseguir CDDP fuga7,8, o que leva à maior circulação e de residência dentro de uma célula e (3), eles devem ter um perfil metabólico distinto quando comparado com PA; por exemplo, eles serão mais estáveis no sentido de proteases encontrados no corpo humano (embora eles talvez sensível a outras enzimas, como oxidases amina)9,10. Além disso, CAE foram encontrados para ter diversas morfologias, propriedades físico-químicas, rigidez de nanopartículas e cinética de montagem, dependendo do comprimento e carga de individuais PPA molécula6. Aqui, descrevemos um protocolo detalhado para a síntese, identificação e purificação de CAE que também pode ser aplicado para a preparação do PAs ou moléculas semelhantes de peptídeo de híbrido.
Porque poliaminas comumente não são comercialmente disponíveis em suas formas protegidas e proteger as aminas primárias e secundárias de poliaminas é de suma importância para eles conjugação com aminoácidos e outras moléculas, descrevemos o sintéticos passos para atingir sua proteção. O objetivo geral do presente protocolo é fornecer um método simples para conjugação poliaminas de aminoácidos. Poliaminas faltam um grupo carboxílico; assim, eles não podem ser acoplados a Rink Amida ou resinas de Wang. Em vez disso, resinas, tais como cloreto de 2-chlorotrityl são recomendadas para o protocolo sintético. O principal desafio para a síntese de PPA é a presença de grupos funcionais de amina primária e secundária. Para os nossos propósitos, protegemos todas as aminas secundárias na poliamina, mantendo o grupo amino primário sobre a poliamina livre para permitir que a reação de acoplamento. A reação foi feita sobre um suporte sólido, seguindo os princípios da síntese do peptídeo de fase sólida (SPPS) para facilitar o trabalho de acompanhamento após cada etapa de acoplamento e desproteção. O seguinte protocolo é para a síntese manual e automatizada de CAE (embora a verificação de algumas etapas será um desafio em um sistema automatizado). A síntese destas moléculas pode também ser efectuada em um sintetizador automatizado ou com o auxílio de um reator de microondas (automático ou semi-automático). O esquema de reação tem sido resumido na Figura 1.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57908/57908fig1.jpg"> Figura 1: Esquema de (A), A reação geral para a síntese de CAE. (B) poliaminas representante que podem ser usadas para sintetizaram CAE descrito aqui. <a href="/files/ftp_upload/57908/57908fig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

<table><tbody><tr><td>2-Chlorotrityl chloride resin&amp;nbsp;</td><td>AappTec</td><td>RTZ001</td><td></td></tr><tr><td>SynthwareTM synthesis vessel&amp;nbsp;</td><td>Aldrich</td><td>SYNP120050M</td><td></td></tr><tr><td>Dichloromethane</td><td>Acros</td><td>AC406920250</td><td>Fisher Sci. Catalogue #</td></tr><tr><td>Wrist Shaker</td><td>Boekel Scientific</td><td>401000-2</td><td></td></tr><tr><td>Kaiser test kit</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>60017</td><td></td></tr><tr><td>2-[(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohex-1-ylidene)ethyl-amino]-ethanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>CDS004772</td><td></td></tr><tr><td>Anhydrous Methanol</td><td>Acros</td><td>AC610981000</td><td>Fisher Sci. Catalogue #</td></tr><tr><td>Chloranil test kit</td><td>TCI</td><td>TCC1771-KIT</td><td>VWR Catalogue #</td></tr><tr><td>Di-tert butyl di-carbonate&amp;nbsp;</td><td>Acros</td><td>AC194670250</td><td>Fisher Sci. Catalogue #</td></tr><tr><td>Dimethylformamide</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP1160-4</td><td></td></tr><tr><td>Hydrazine</td><td>Acros</td><td>AC296815000</td><td>FIsher Sci. Catalogue #</td></tr><tr><td>(2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate)</td><td>p3biosystems</td><td>31001</td><td></td></tr><tr><td>4-methyl piperidine&amp;nbsp;</td><td>Acros</td><td>AC127515000</td><td>FIsher Sci. Catalogue #</td></tr><tr><td>Trifluoroacetic Acid</td><td>AappTec</td><td>CXZ035</td><td></td></tr><tr><td>Triisopropyl Silane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>233781</td><td></td></tr><tr><td>Ether</td><td>Fisher Scientific</td><td>E138-1</td><td></td></tr><tr><td>&amp;alpha;-Cyano-4-hydroxycinnamic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C8982</td><td></td></tr><tr><td>9-Aminoacridine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>92817</td><td></td></tr><tr><td>Fisherbrand&amp;nbsp;Syringe Filters: PTFE Membrane</td><td>Fisher Scientific</td><td>09-730-21</td><td></td></tr></tbody></table>

facile protocol for the synthesis of self-assembling polyamine-based peptide amphiphiles (ppas) and related biomaterials

Ao peptídeo de poliamina-baseado (CAE) são uma nova classe de auto-montagem anfifílica biomateriais-relacionadas com a amphiphiles de peptídeo (PAs). PAs tradicionais possuem aminoácidos carregados como solubilizing grupos (lisina, arginina), que estão conectados diretamente a um segmento de lipídios ou podem conter uma região de vinculador de aminoácidos neutros. Ajuste a sequência do peptide do PAs pode render diversas morfologias. Da mesma forma, CAE possui um segmento hidrofóbico e aminoácidos neutros, mas também contêm moléculas de poliamina como água (hidrófilos) grupos de solubilizing. Como é o caso com PAs, CAE pode também auto-montagem em diversas morfologias, incluindo pequenas hastes, nano-fitas torcidas e nano-folhas de fundidos, quando dissolvido na água. No entanto, a presença de aminas primárias e secundárias em uma molécula de poliamina único representa um desafio significativo quando sintetizando CAE. Neste trabalho, mostramos um protocolo simples, baseado em precedentes de literatura, para alcançar uma síntese facile da CAE usando síntese do peptide de fase sólida (SPPS). Este protocolo pode ser estendido para a síntese de PAs e outros sistemas similares. Podemos também ilustrar as etapas que são necessárias para a segmentação da resina, identificação e purificação.

Após a síntese e purificação e antes de avaliação físico-química ou biológica, recomenda-se as massas dos CAE são re-verificadas e a pureza determinado usando HPLC analítica. Para caracterização de materiais ou avaliação biológica, CAE precisa ter um grau de pureza de > 95%. A Figura 2 mostra o rastreamento HPLC (topo) e espectros MALDI (parte inferior), confirmando a presença do produto. Sistemas analíticos de HPLC integrará a área sob a ...

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Facile Protocol for the Synthesis of Self-assembling Polyamine-based Peptide Amphiphiles PPAs and Related Biomaterials

A síntese do peptídeo poliamina-baseado amphiphiles (CAE) é um desafio significativo devido à presença de múltiplos nitrogênios de amina, que exige o uso criterioso de proteger grupos para mascarar estas funcionalidades reativas. Neste trabalho, descrevemos um método fácil para a preparação destas nova classe de auto-montagem de moléculas.

Facile protocolo para a síntese de auto montagem baseada em poliamina peptídeo Amphiphiles (CAE) e biomateriais relacionados

Polyamine-based Peptide Amphiphiles (PPAs) are a new class of self-assembling amphiphilic biomaterials-related to the peptide amphiphiles (PAs). ...

facile-protocol-for-synthesis-self-assembling-polyamine-based-peptide

Research

JoVE Journal

Chemistry

Facile Protocol for the Synthesis of Self-assembling Polyamine-based Peptide Amphiphiles (PPAs) and Related Biomaterials

8.0K visualizações.  University of Nebraska Medical Center. A síntese do peptídeo poliamina-baseado amphiphiles (CAE) é um desafio significativo devido à presença de múltiplos nitrogênios de amina, que exige o uso criterioso de proteger grupos para mascarar estas funcionalidades reativas. Neste trabalho, descrevemos um método fácil para a preparação destas nova classe de auto-montagem de moléculas.

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Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control self-assembly and mimicking this process in vitro will bring about major advances in the areas of materials science and nanotechnology. Among the available biological building blocks, peptides have several advantages as they present substantial diversity, their synthesis in large scale is straightforward, and they can easily be modified with biological and chemical entities1,2. Several classes of designed peptides such as cyclic peptides, amphiphile peptides and peptide-conjugates self-assemble into ordered structures in solution. Homoaromatic dipeptides, are a class of short self-assembled peptides that contain all the molecular information needed to form ordered structures such as nanotubes, spheres and fibrils3-8. A large variety of these peptides is commercially available.
This paper presents a procedure that leads to the formation of ordered structures by the self-assembly of homoaromatic peptides. The protocol requires only commercial reagents and basic laboratory equipment. In addition, the paper describes some of the methods available for the characterization of peptide-based assemblies. These methods include electron and atomic force microscopy and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Moreover, the manuscript demonstrates the blending of peptides (coassembly) and the formation of a &#34;beads on a string&#34;-like structure by this process.9 The protocols presented here can be adapted to other classes of peptides or biological building blocks and can potentially lead to the discovery of new peptide-based structures and to better control of their assembly.

This paper describes the formation of highly ordered peptide-based structures by the spontaneous process of self-assembly. The method utilizes commercially available peptides and common lab equipment. This technique can be applied to a large variety of peptides and may lead to the discovery of new peptide-based assemblies.

A formação de estruturas biomoleculares ordenada pelo auto-montagem de pequenos peptídeos

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Química

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid phase by using combinatorial chemistry. One of the most well studied classes of peptidomimetics is peptoids. Peptoids are easy to synthesize and have been shown to be proteolysis-resistant and cell-permeable. Over the past decade, many useful protein ligands have been identified through screening of peptoid libraries. However, most of the ligands identified from peptoid libraries do not display high affinity, with rare exceptions. This may be due, in part, to the lack of chiral centers and conformational constraints in peptoid molecules. Recently, we described a new synthetic route to access peptide tertiary amides (PTAs). PTAs are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. With side chains on both &#945;-carbon and main chain nitrogen atoms, the conformation of these molecules are greatly constrained by sterical hindrance and allylic 1,3 strain. (Figure 1) Our study suggests that these PTA molecules are highly structured in solution and can be used to identify protein ligands. We believe that these molecules can be a future source of high-affinity protein ligands. Here we describe the synthetic method combining the power of both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a sample one-bead one-compound (OBOC) library of PTAs.

Peptide tertiary amides (PTAs) are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. Here we describe a synthetic method which combines&#160;both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a one-bead one-compound library of PTAs.

Split-and-piscina Síntese e Caracterização de Peptídeos Terciário Amide Biblioteca

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

Solid-phase Submonomer Synthesis of Peptoid Polymers and their Self-Assembly into Highly-Ordered Nanosheets

Peptoids are a novel class of biomimetic, non-natural, sequence-specific heteropolymers that resist proteolysis, exhibit potent biological activity, and fold into higher order nanostructures. Structurally similar to peptides, peptoids are poly N-substituted glycines, where the side chains are attached to the nitrogen rather than the alpha-carbon. Their ease of synthesis and structural diversity allows testing of basic design principles to drive de novo design and engineering of new biologically-active and nanostructured materials.
Here, a simple manual peptoid synthesis protocol is presented that allows the synthesis of long chain polypeptoids ( up to 50mers) in excellent yields. Only basic equipment, simple techniques (e.g. liquid transfer, filtration), and commercially available reagents are required, making peptoids an accessible addition to many researchers' toolkits. The peptoid backbone is grown one monomer at a time via the submonomer method which consists of a two-step monomer addition cycle: acylation and displacement. First, bromoacetic acid activated in situ with N,N'-diisopropylcarbodiimide acylates a resin-bound secondary amine. Second, nucleophilic displacement of the bromide by a primary amine follows to introduce the side chain. The two-step cycle is iterated until the desired chain length is reached. The coupling efficiency of this two-step cycle routinely exceeds 98% and enables the synthesis of peptoids as long as 50 residues. Highly tunable, precise and chemically diverse sequences are achievable with the submonomer method as hundreds of readily available primary amines can be directly incorporated.
 
Peptoids are emerging as a versatile biomimetic material for nanobioscience research because of their synthetic flexibility, robustness, and ordering at the atomic level. The folding of a single-chain, amphiphilic, information-rich polypeptoid into a highly-ordered nanosheet was recently demonstrated. This peptoid is a 36-mer that consists of only three different commercially available monomers: hydrophobic, cationic and anionic. The hydrophobic phenylethyl side chains are buried in the nanosheet core whereas the ionic amine and carboxyl side chains align on the hydrophilic faces. The peptoid nanosheets serve as a potential platform for membrane mimetics, protein mimetics, device fabrication, and sensors. Methods for peptoid synthesis, sheet formation, and microscopy imaging are described and provide a simple method to enable future peptoid nanosheet designs.

A simple and general manual peptoid synthesis method involving basic equipment and commercially available reagents is outlined, enabling peptoids to be easily synthesized in most laboratories. The synthesis, purification and characterization of an amphiphilic peptoid 36mer is described, as well as its self-assembly into highly-ordered nanosheets.

Síntese em fase sólida Submonomer de Polímeros Peptoid e seus Automontagem em altamente ordenada nanofolhas

Peptoids are a novel class of biomimetic, non-natural, sequence-specific heteropolymers that resist proteolysis, exhibit potent biological activity, and ...

Bioengenharia

Synthesis and Characterization of 1,2-Dithiolane Modified Self-Assembling Peptides

This report focuses on the synthesis of an N-terminus 1,2-dithiolane modified self-assembling peptide and the characterization of the resulting self-assembled supramolecular structures. The synthetic route takes advantage of solid-phase peptide synthesis with the on-resin coupling of the dithiolane precursor molecule, 3-(acetylthio)-2-(acetylthiomethyl)propanoic acid, and the microwave-assisted thioacetate deprotection of the peptide N-terminus before final cleavage from the resin to yield the 1,2-dithiolane modified peptide. After the high-performance liquid chromatography (HPLC) purification of the 1,2-dithiolane peptide, derived from the nucleating core of the A&#946; peptide associated with Alzheimer&#39;s disease, the peptide is shown to self-assemble into cross-&#946; amyloid fibers. Protocols to characterize the amyloid fibers by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), circular dichroism spectroscopy (CD) and transmission electron microscopy (TEM) are presented. The methods of N-terminal modification with a 1,2-dithiolane moiety to well-characterized self-assembling peptides can now be explored as model systems to develop post-assembly modification strategies and explore dynamic covalent chemistry on supramolecular peptide nanofiber surfaces.

A protocol for the synthesis of a 1,2-dithiolane modified peptide and the characterization of the supramolecular structures resulting from the peptide self-assembly.

Síntese e caracterização de 1,2-Ditiolano modificado peptídeos auto-montagem

This report focuses on the synthesis of an N-terminus 1,2-dithiolane modified self-assembling peptide and the characterization of the resulting ...

Synthesis of Information-bearing Peptoids and their Sequence-directed Dynamic Covalent Self-assembly

This protocol presents the use of Lewis acidic multi-role reagents to circumvent kinetic trapping observed during the self-assembly of information-encoded oligomeric strands mediated by paired dynamic covalent interactions in a manner mimicking the thermal cycling commonly employed for the self-assembly of complementary nucleic acid sequences. Primary amine monomers bearing aldehyde and amine pendant moieties are functionalized with orthogonal protecting groups for use as dynamic covalent reactant pairs. Using a modified automated peptide synthesizer, the primary amine monomers are encoded into oligo(peptoid) strands through solid-phase submonomer synthesis. Upon purification by high-performance liquid chromatography (HPLC) and characterization by electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS), sequence-specific oligomers are subjected to high-loading of a Lewis acidic rare-earth metal triflate which both deprotects the aldehyde moieties and affects the reactant pair equilibrium such that strands completely dissociate. Subsequently, a fraction of the Lewis acid is extracted, enabling annealing of complementary sequence-specific strands to form information-encoded molecular ladders characterized by matrix assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS). The simple procedure outlined in this report circumvents kinetic traps commonly experienced in the field of dynamic covalent assembly and serves as a platform for the future design of robust, complex architectures.

A protocol is presented for the synthesis of information-encoded peptoid oligomers and for the sequence-directed self-assembly of these peptoids into molecular ladders using amines and aldehydes as dynamic covalent reactant pairs and Lewis acidic rare-earth metal triflates as multi-role reagents.

Síntese de Peptoides portadores de informações e sua Auto-montagem Dinâmica Covalent e dirigida por sequência

This protocol presents the use of Lewis acidic multi-role reagents to circumvent kinetic trapping observed during the self-assembly of information-encoded ...

<meta charset="utf8"></head><body> Hidrogéis peptídicos: métodos para gelificação ambientalmente responsiva de ECF-5

Preparation of Mechanically Stable Self-Assembled Peptides Hydrogels

Peptide hydrogels are highly hydrophilic, three-dimensional network gels formed by the self-assembly of nanofibers or polymers, creating water-locking networks. Their morphology closely resembles that of the extracellular matrix, allowing them to exhibit both the biological functions of peptides and responsive gelation properties. These unique characteristics have led to their extensive application in tissue engineering, three-dimensional cell culture, cancer therapy, regenerative medicine, and other biomedical fields. This article describes three methods for preparing ECF-5 peptide hydrogels using self-assembling peptides with environmentally responsive gelation processes: (1) pH-responsive gelation: varying pH levels induce the protonation or deprotonation of amino acid residues, altering electrostatic interactions between peptide molecules and promoting their self-assembly into hydrogels; (2) Metal ion addition: polyvalent metal ions chelate with negatively charged amino acid residues, acting as bridges between peptides to form a network hydrogel; (3) Solvent exchange: hydrophobic peptides are initially dissolved in non-polar organic solvents and subsequently induce self-assembly into hydrogels upon transitioning to a polar aqueous environment. These methods utilize conventional experimental procedures to facilitate peptide self-assembly into hydrogels. By designing peptide sequences to align with specific gelation-inducing conditions, it is possible to achieve finely tuned micro/nanostructures and biological functions, highlighting the significant potential of peptide hydrogels in the biomedical domain.

<meta charset="utf8"></head><body>Autor em destaque: Melhorando a produção de fibras automontáveis e hidrogéis peptídicos para biocompatibilidade superior

This protocol presents three fast and simple preparation methods that use environmental conditions to trigger the self-assembly of peptides into hydrogels. Additionally, the characterization of peptide hydrogels is described, demonstrating that mechanically stable peptide hydrogels can be formed under these straightforward conditions.

Preparação de hidrogéis de peptídeos automontados mecanicamente estáveis

Peptide hydrogels are highly hydrophilic, three-dimensional network gels formed by the self-assembly of nanofibers or polymers, creating water-locking ...

Bioquímica

A Tripeptide-Stabilized Nanoemulsion of Oleic Acid

We describe a method to produce a nanoemulsion composed of an oleic acids-Pt(II) core and a lysine-tyrosine-phenylalanine (KYF) coating (KYF-Pt-NE). The KYF-Pt-NE encapsulates Pt(II) at 10 wt. %, has a diameter of 107 &#177; 27 nm and a negative surface charge. The KYF-Pt-NE is stable in water and in serum, and is biologically active. The conjugation of a fluorophore to KYF allows the synthesis of a fluorescent nanoemulsion that is suitable for biological imaging. The synthesis of the nanoemulsion is performed in an aqueous environment, and the KYF-Pt-NE forms via self-assembly of a short KYF peptide and an oleic acids-platinum(II) conjugate. The self-assembly process depends on the temperature of the solution, the molar ratio of the substrates, and the flow rate of the substrate addition. Crucial steps include maintaining the optimal stirring rate during the synthesis, permitting sufficient time for self-assembly, and pre-concentrating the nanoemulsion gradually in a centrifugal concentrator.

This protocol describes an efficient method to synthesize a nanoemulsion of an oleic acids-platinum(II) conjugate stabilized with a lysine-tyrosine-phenylalanine (KYF) tripeptide. The nanoemulsion forms under mild synthetic conditions via self-assembly of the KYF and the conjugate.

Uma Nanoemulsão estabilizada tripeptídeo de ácido oleico

We describe a method to produce a nanoemulsion composed of an oleic acids-Pt(II) core and a lysine-tyrosine-phenylalanine (KYF) coating (KYF-Pt-NE). The ...

Self-Assembly of Gamma-Modified Peptide Nucleic Acids into Complex Nanostructures in Organic Solvent Mixtures

Current strategies in DNA and RNA nanotechnology enable the self-assembly of a variety of nucleic acid nanostructures in aqueous or substantially hydrated media. In this article, we describe detailed protocols that enable the construction of nanofiber architectures in organic solvent mixtures through the self-assembly of uniquely addressable, single-stranded, gamma-modified peptide nucleic acid (&#947;PNA) tiles. Each single-stranded tile (SST) is a 12-base &#947;PNA oligomer composed of two concatenated modular domains of 6 bases each. Each domain can bind to a mutually complimentary domain present on neighboring strands using programmed complementarity to form nanofibers that can grow to microns in length. The SST motif is made of 9 total oligomers to enable the formation of 3-helix nanofibers. In contrast with analogous DNA nanostructures, which form diameter-monodisperse structures, these &#947;PNA systems form nanofibers that bundle along their widths during self-assembly in organic solvent mixtures. Self-assembly protocols described here therefore also include a conventional surfactant, Sodium Dodecyl Sulfate (SDS), to reduce bundling effects.

This article provides protocols for the design and self-assembly of nanostructures from gamma-modified peptide nucleic acid oligomers in organic solvent mixtures.

Auto-montagem de ácidos nucleicos de peptídeos modificados gama em nanoestruturas complexas em misturas de solventes orgânicos

Current strategies in DNA and RNA nanotechnology enable the self-assembly of a variety of nucleic acid nanostructures in aqueous or substantially hydrated ...

Facile protocolo para a síntese de auto montagem baseada em poliamina peptídeo Amphiphiles (CAE) e biomateriais relacionados

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Preparação de hidrogéis de peptídeos automontados mecanicamente estáveis

Preparação de hidrogéis de peptídeos automontados mecanicamente estáveis

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Uma Nanoemulsão estabilizada tripeptídeo de ácido oleico

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