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

Bu proje Nebraska Üniversitesi Tıp Merkezi (başlangıç fonlar, MC-S); tarafından finanse edildi NIH-COBRE, 5P20GM103480 (T. Bronich) ve Amerikan Kimya Birliği, darbe tekrarlama frekansı # 57434-DNI7(MC-S).

1. genel protokol PPAs sentezi için
<ol><li>Sentez (genellikle mmol) hesaplamak. Bu ölçek hedef PPA tutar kitle üzerinde temel alır. SPP'ler reaksiyon verimliliğini yavaş yavaş amino asit dizisi bir artış ile azalır unutmayın. Bu nedenle, tam reaksiyon verimlilik hesaplamak zordur.</li>
	<li>Reçine yükleme göre kullanılacak reçine ağırlığını hesaplayın. Yükleme kapsayıcı veya Çözümleme Protokolü reçine ve mmol/g içinde dile getirdi. Reçine ağırlığını hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılır:</li>
	<li>2-chlorotrityl klorür reçine dikkatlice tartmak (bizim'de yükleme ~0.85 mmol olduğu)</li>
	<li>Aşağıdaki özelliklere sahip bir fritted sentez gemi reçine yerleştirin: kapasite – 50 mL, Fritted disk – 25 mm, gözeneklilik-orta.</li>
	<li>15 mL diklorometan (DCM) reçine için ekleyin.</li>
	<li>Bir değişken hız mekanik shaker (şişesi shaker/karıştırıcı) sentez gemi atmak ve ajitasyon maksimize etmek için gemiler 45 ° açıyla (veya yatay) açın.</li>
	<li>Şişmeye reçine boncuk izin moleküler difüzyon ve aktif, erişilebilirlik kolaylaştırır çünkü için 15 dk. şişme tepki verim kaplin verimliliği arttırmak artırır.</li>
	<li>8 karşılıkları (0,25 mmol ölçek için 2 mmol) istenen polyamine (Spermine, Spermidine, Diethyelenetriamine, 1,3-diaminopropane, vb) için reçine ekleyin ve 5 h için tepki sağlar. Not: Daha az tepki süre verimi azaltacaktır.</li>
	<li>Bir Kaiser ( Tablo malzemelerigörmek) için reçine polyamine, başarılı bağlantı doğrulamak için sınama gerçekleştirme. Birincil aminlerin başarılı bağlantı ücretsiz Amin için karşılık gelen bir menekşe/mavi renk verir.</li>
	<li>Susuz metanol (15 mL), çözünmüş 1-(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohex-1-ylidene)ethyl (Dde), 4 karşılıkları tepki karışımı gece11sallayarak kullanarak birincil amin grubu korumak. Not: Daha az tepki süresi verim azaltır.</li>
	<li>Kaiser testi gerçekleştirin. Reçine boncuk mavi renkten bir yokluğu başarılı koruma onaylar. Birincil Amin başarısız korunması durumunda, önceki adımı yineleyin.</li>
	<li>DCM drenaj ve reçineler iki kez DCM ve DMF (2:1, 15 mL) karışımı ile yıkayın.</li>
	<li>20 karşılıkları (5 mmol) di-tert butil di-karbonat (Boc) DCM (20 mL) içinde dağıtılması ve tepki 3 h için devam etmek izin verir.</li>
	<li>Bir chloranil mı (bkz. Tablo reçetesi) ikincil Amin tam bir koruma doğrulamak için sınama gerçekleştirme. Bir pozitif test (koruma) renksiz veya açık sarı renk verir. Birincil aminler kırmızı bir renk verirken ücretsiz İkincil aminler koyu yeşil/mavi renk verin.</li>
	<li>Solvent karışımı drenaj ve iki kez DCM ve DMF (2:1, 15 mL) karışımı ile yıkayın.</li>
	<li>DMF (10 mL) hidrazin % 2 çözeltisi ekleyin ve 1 h için çalkalanır.</li>
	<li>Bir Kaiser birincil Amin başarılı deprotection onaylamak için test.</li>
	<li>
İstenen amino asitler hangi sen yazma/onları çekmek ters sırada ekleyin. Peptidler N termini C termini çizilir ama ters yönde, C-N. sentez Örneğin, aşağıdaki peptid gerektiren bir PPA - GLFD core-, aspartik asit (D), ardından Fenilalanin (F), lösin (L) ve nihayet glisin (G) ekleyin. Not: çoğu amino asitler için aşağıdaki bağlantı kokteyl bağlantı yüklenen polyamine reçineler için uygundur.<ol>
<li>4 karşılıkları (1 mmol) Fmoc korumalı amino asit, 2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexaﬂuorophosphate (HBTU) 3.95 karşılıkları ve diisopropylethyl Amin (DIPEA) 15 karşılıkları karıştırın.</li>
		<li>Onları DCM ve DMF (1:1, 15 mL) karışımı dağıtılması ve kokteyl için 2 dk (kadar tam çözülme) solüsyon içeren temizleyicide.</li>
		<li>Karboksilik asit amino asit aktivasyonu emin olmak için ek bir 3-5 dakika bekleyin.</li>
		<li>Gemi tepki karışımı ekleyin. Ortam sıcaklığında 2-4 h için tepki yerine getirir. Not: Biz (genellikle daha düşük miktarda amino asitler ve Bağlantı Aracısı gerektiren) aşağıdaki HBTU verimli alternatif olarak bulduk: COMU, DIC/Oxima PyBOP, HATU.</li>
		<li>Bir Kaiser başarılı bağlantı doğrulamak için sınama gerçekleştirme.</li>
		<li>Amino asit Fmoc gruptan 4-metil Piperodin (10 mL) % 20 çözeltisi içinde DMF ekleyerek de-korumak. Bunu iki kez, her zaman tepki karışımı 15dk için titriyor. Not: Piperazin/DBU12Fmoc giderilmesi için etkili bir alternatiftir.<ol>
<li>DCM (15 mL) yıkama eklemeler arasında gerçekleştirin.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Bir Kaiser amino asitin başarılı de-koruma onaylamak için test.</li>
		<li>İyice 4-metil bütün izlerini kaldırmak için reçine yıkayın. Reçine DMF (10 mL), 5 min için süren her yıkama ile iki kez yıkayın ve nihayet DCM (10 mL) 10 dakika ile.</li>
		<li>Kalan tüm amino asitler gittikçe kaplin yineleyerek ekleyin ve adımları de-koruma.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Son olarak, tüm gerekli amino asitler kaplin sonra polyamine-peptid yapı son amino asit hidrofobik kuyruğuna eşlenik:
	<ol>
<li>10 HBTU 9,5 karşılıkları ve 12 DIPEA karşılıkları için istenen karboksilik asit işlevselliği karşılıkları DCM ve DMF karışımı (1:1, 20 mL) çözünmüş ekleyin. Not: daha bazı kuyrukları solvent (genellikle DCM bir daha büyük %) veya ek veya başka bir çözücü N-methylpyrrolidone (NMP) gibi farklı bir kısmı gerekebilir unutmayın.</li>
		<li>(Biz kuyruk tamamen erimesi için daha uzun sürerse gördüm) fesih kadar kokteyl 5-10 dk için solüsyon içeren temizleyicide ve gemi ekleyin. Not: birden çok reaktif site içeren kuyrukları için onları kaplin önce korunmaya ihtiyaçları olacak.</li>
		<li>Bu gece en yüksek verim için yürütmek için tavsiye edilir, ancak bu reaksiyon (hidrofobik kuyruk kancası) en az 5 h için taşırlar.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. PPA bölünme sağlam destek
Bu adımın amacı PPA reçine ve amino asitler ve polyamine artıkları Boc koruma grupları kaldırmak için bölünme var.
<ol><li>Reçine DCM (8 mL, 5 min için her zaman) ile iki kez DMF (2 min için 8 mL) ile yıkayın. Her eklenmesinden önce solvent gemisinden drenaj. Son yıkama yürütüldükten sonra reçine 15dk için vakum altında kuru.</li>
	<li>Aşağıdaki karışım oranı kullanarak bölünme çözüm hazırlamak: 28:1:1 trifluoroacetic asit (TFA): H2O: Triisopropyl silane (ipuçları). 15 mL 0.5 mL H2O ve ipuçları 0.5 mL TFA, 14 mL ekleyin dekolte kokteyl yapmak için.</li>
	<li>Bu bölünme çözüm için reçine ekleyin ve oda sıcaklığında 2-4 h için çalkalanır.</li>
	<li>Bir 25 çözümde toplamak veya 50 mL yuvarlak alt şişesi.</li>
	<li>TFA vacuo olarak 1-2 ml karışımı 40 ° C'de Isıtma sırasında düşük basınçta bir rotary evaporatör kullanarak konsantre (PPA ayrışma önlemek için 55 ° C aşmak değil).</li>
	<li>Buharlaşma sonra elde edilen TFA çözüm (dropwise) susuz soğuk eter (15 mL) içeren bir yuvarlak alt şişe ekleyin. Bu hemen PPA çökelti.</li>
	<li>Buna ek olarak, susuz soğuk eter (5 mL) nerede TFA konsantre orijinal şişeye ekleyin.</li>
	<li>Ek katı yeniden elde etmek ve eter eriyik--dan adım 2.6 ile birleştirmek için bu şişeyi solüsyon içeren temizleyicide. Not: Transfer pipet-ebilmek var olmak yıkamak DCM birimi ile küçük bir. Bu bir jel madde formu eğilimindedir çünkü DMF işlemi sırasında tanıtan kaçının.</li>
	<li>(Buzdolabı içinde ele) şişeye koyun ve yağış en üst düzeye çıkarmak için gece stand izin verin.</li>
	<li>Sinterlenmiş disk filtre huni kullanarak vakum filtrasyon tarafından çöktürülmüş malzeme toplamak. İdeal gözenek boyutları iyi veya orta vardır.</li>
	<li>Çökelti kalan herhangi bir organik kaldırmak için iki kez soğuk eter (5-10 mL) ile yıkayın.</li>
</ol>3. maldı kurutulmuş bırak yöntemini kullanarak ham ürün tanımlaması
<ol><li>
Olumlu modunda analiz için matris hazırlık:
	<ol>
<li>Matris yardımlı Lazer Desorpsiyon/iyonlaşma (MALDI) kütle spektrometresi kullanılarak moleküler ağırlık Analizi başlatmak için bir microcentrifuge tüp için 10-20 mg α-cyano-4-hydroxycinnamic asit ekleyin.</li>
		<li>Su/Asetonitril (1:1, 1.0 mL) % 0,1 Trifluoroacetic asit (TFA) ile çözüm ekleyin. Vortexing tarafından iyice karıştırın. Not: Bu matris için pozitif yüklü peptidler kullanılmalıdır. MALDI negatif modu benzer, ancak 9-aminoacridine % 0.1 amonyak ile solvent katkı maddesi içeren bir matris gerektirir.</li>
		<li>Örnek 1-2 µL maldı için paslanmaz çelik hedef plakasına eklemek ve örnek hava kuru. 1-2 µL matris ekleyin ve tekrar kuru. Not: Dairesel işaretler belirli nokta bulmanıza yardımcı olması için hedef plaka gridded plakaları var.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Kendi kimliğini doğrulamak için maldı alet örnekleri analiz. Electrospray iyonlaşma (ESI) PPAs kimliğini onaylamak için geçerli bir alternatiftir.</li>
</ol>4. partiye hazırlık ters fazlı yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC) arıtma kullanarak PPAs arıtma
<ol><li>
PPA çökelti Asetonitril ve su en az bir miktarda geçiyoruz.
	<ol>
<li>Kural olarak 100 mg 5 ml su ve Asetonitril az kuru ham PPA geçiyoruz. Daha hidrofobik PPAs çözülmeye Asetonitril büyük bir yüzdesi gerektirebilir ve ayrıca solvent daha büyük bir hacim genel olarak, net ücretten PPAs (Tablo 1) bağlı olarak gereksinim duyabilir.</li>
		<li>Tam çözülme yer almaz, % 1 ekleyerek TFA (ACN veya H2O). Dimethylsulfoxide, metanol veya isopropanol gibi diğer uyumlu çözücüler eser miktarda eklemek mümkündür (%5 için onların içeriği sınırlama).</li>
	</ol>
</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Solvent</td>
			<td colspan="2">Pozitif yüklü PPAs</td>
			<td colspan="2">Olumsuz PPAs tahsil</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2">%0.1 TFA su</td>
			<td colspan="2">%0.1 NH3 su</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2">%0,1 ACN TFA</td>
			<td colspan="2">%0.1 NH3 ' te Afrika Kupası</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 1: Solvent sistemleri. Çözücü sistemi için olumlu ve olumsuz PPAs tahsil evlenme teklif etti.
<ol start="2"><li>Bir boynuz sonicator % 48 20 dk 10 s darbeleri ile Amp1, ya da 2-3 h bir ultrasonik banyo kullanarak PPA solüsyon içeren temizleyicide.</li>
	<li>
Daha sonra 0.20 mikron politetrafloroetilin (PTFE) şırınga filtre kullanarak filtre tarafından takip 0,45 mikron şırınga filtre kullanarak filtre uygulayın. PPA çözüm açık ve ücretsiz olarak tüm Partikül malzemeler olmalıdır.
	<ol>
<li>Filtrasyon çok zor ise, uzun bir süre için solüsyon içeren temizleyicide. Uzun süreli depolama toplamak veya gelate, kendisine hangi yeniden sonication ve, belki, yeniden filtrasyon gerektiren neden olabilir gibi PPA çözüm arıtılmış hemen şırınga filtrasyon sonra olduğunu önerilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sırasında ve sonrasında arıtma, HPLC sınıf çözücüler ya olanlar bir 0,25 mikron şırınga filtre/membran filtre kullanın. Not: PPAs arındırmak için en yaygın solvent koşulları O ve Afrika Kupası H2Gradyanda oluşur.</li>
	<li>Standart bir ters fazlı HPLC aleti bu iletişim kuralı için kullan. Bu bir elüsyon degrade programcı, ikili bir çözelti iletim sistemi, 220 ve 254 nm ve programlanabilir kesir toplayıcı tespit yetenekli bir UV dedektörü içermelidir. Maksimum akış hızı 50 mL/dakika olmalıdır.</li>
	<li>Kullanım bir C-18 faz sütun ayrılması için ters. Sütunlar aşağıdaki boyutları katı saf kitle bağlı olarak kullanılabilir ve net ücret PPA (Tablo 2).</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>PPA şarj</td>
			<td>Partikül büyüklüğü</td>
			<td>Sütun boyutu</td>
			<td>Ham PPA kütlesi</td>
		</tr>
<tr>
<td>+ ve ücretli</td>
			<td>5 mikron</td>
			<td>150 x 30 mm</td>
			<td>170 mg</td>
		</tr>
<tr>
<td>-ve ücretli</td>
			<td>5 mikron</td>
			<td>150 x 30 mm</td>
			<td>170 mg</td>
		</tr>
<tr>
<td>+ ve ücretli</td>
			<td>5 mikron</td>
			<td>150 x 21,2 mm</td>
			<td>90 mg</td>
		</tr>
<tr>
<td>-ve ücretli</td>
			<td>5 mikron</td>
			<td>150 x 21,2 mm</td>
			<td>90 mg</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 2: sütunlar önerdi: Sütun boyutları, Parçacık boyut ve enjeksiyon C18 için başına maksimum yük kapasitesi faz HPLC kolonları ters
<ol start="7"><li>PPA ile her iki sütun kapasitesini ve HPLC enjeksiyon döngüsünü hacmi tarafından belirlenen bir birimi enjekte. Tablo 3 ' te (40 dk elüsyon zaman) görülen ayarlara göre HPLC degrade yöntemini çalıştırın.</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Zaman</td>
			<td>Solvent (Asetonitril)</td>
			<td>Çözücü B (su)</td>
			<td>Akış hızı (mL/dk)</td>
		</tr>
<tr>
<td>0</td>
			<td>% 5</td>
			<td>% 95</td>
			<td rowspan="5">Akış hızı sütun ambalaj ve boyutuna bağlıdır.</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>Tablo 3: önerilen degrade: Su vs Asetonitril göreli kompozisyon bir süre gösterilen ters faz degrade önerdi. Akış hızı sütun özellikleri üzerinde bağlıdır.
<ol start="8"><li>
MALDI kullanarak çeşitli test tüpleri üzerinde toplanan kesirler çözümlemek ve hangi tüp (ya da tüpler) PPA içeren belirlemek. Bu her tüpün içinde bulunan molekül ağırlığı inceleyerek değerlendirilir.
	<ol>
<li>Bir analitik HPLC üzerinde kesirler saflığı kontrol edin. 220 ayarla bir UV dedektörü ile donatılmış bir HPLC-gradient sistemi kullanmak nm.</li>
		<li>Yabancı maddeler varsa, HPLC ile arınma ek bir döngü yapmak. Partiye Hazırlık HPLC için kullanılan yukarıdaki geçişin sütun dönüştürme online yazılımı kullanarak analitik HPLC ile kullanmak için ölçeklendirilebilir. Her kesir çok ≥95% fiziksel karakterizasyonu veya biyolojik değerlendirme için saf olmak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Büyük yuvarlak popolu şişesi veya buharlaşma şişesi kesirleri toplamak ve tüm Asetonitril ve su çoğunu kaldırın. Nihai PPA çözüm en fazla 10 mL olmalıdır.</li>
	<li>Bu konsantre 50 mL santrifüj tüpü aktarın. PPAs deterjan benzeri maddelerdir dikkatli olun; Böylece, kabarcıklar çözücü buharlaşma sırasında oluşturulur. Etil alkol ilavesi kabarcık oluşumu azalır bulduk.</li>
	<li>Vakum konsantre konsantre ol. Vakum buharlaşma sırasında PPA büyük miktarda konteyner duvarlar için uygun. Bu tekrar tekrar şişeye duvar HPLC su ile durulama tarafından yeniden elde etmek. Kombine hacmi konsantre PPA ve rinsate en fazla 30 mL olmalıdır.</li>
	<li>50 mL tüp içinde sulu çözüm yerleştirin.</li>
	<li>
Flaş dondurma bu PPA çözüm sıvı azot içinde: Not: hangi daha hızlı lyophilizer Yüce daha küçük buz-kristalleri dondurucu sonuçları Flash. Ayrıca, daha yavaş dondurma kendi kendine monte supramolecular yapıları oluşumu izin verebilir. Yavaş yavaş-80 ° C Buzlukta dondurma veya kuru buz + aseton karışımı kullanarak dondurmak için başka bir alternatif (ama daha az arzu) olduğunu<ol>
<li>Santrifüj tüpü içinde lyophilizer yerleştirerek önce ekleyip veya nem örnek kaçış ve soğutma grubu toplanan almak için izin vermek için tüpün kapağı gevşetin. -54 ° C ve 0,016 mbar ayarlama lyophilization birimini ayarlayın. Not: Kapağını çıkarın ve (ile bir lastik bant) mendil açılması üzerine yerleştirmek için başka bir seçenek. Ayrıca, belirli bir açıyla örnekleri dondurma veya küçük porsiyonlar buzları yüzey alanı bir artış nedeniyle daha hızlı ve daha iyi lyophilization için sağlar bulduk.</li>
		<li>Katı erimeye başlarsa, bu organik bir çözücü (genellikle Asetonitril) izleri bulunduğunu gösterir. Dondurucu adımı yineleyin ve lyophilization durumunu değerlendirmek.</li>
		<li>Erime devam ederse, iki olası çözümü vardır:<ol>
<li>İki porsiyon (tüplerde yerleştirilmesi için), örnekte suyla seyreltik ve tekrar donmasına Böl. Büyük miktarda organik çözücüler ekipmana zarar çünkü bu çözüm kez kullanmayın.</li>
			<li>Alternatif olarak, örnek bir şişeye koyun ve daha fazla vakum altında organik çözücü buharlaşır. Sıvı formda zaman öyledir bir örnek lyophilizing darbeleme ve PPA bileşik kaybına yol açar.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. PPAs depolanmasını
<ol><li>Mağaza ve kapaklar ile-20 ° C'de PPAs sıkılır ve bir tüp ile uygun bir etiket üzerinde Parafilm ile mühürlenmiş.</li>
	<li>Önce kullanma, PPA geri su buharının PPAs üzerinde yoğunlaşma önlemek için bir vakum odasında ortam sıcaklığı getirmek.</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>

Yazarlar hiçbir bildirmek için çıkar çatışması var.

Burada açıklanan protokoller PAs kuyuları ve peptid tabanlı molekülleri (örneğin, karma PA-peptoids) ile ilgili PPAs sentez için kullanılabilir. SPP'ler kullanarak peptidler sentezi basit bir işlem olmakla birlikte, biyolojik izleme molekülleri içeren peptidler sentezi özellikle zor olabilir. Polyamines spermine, spermidine, diethyelenetriamine, vb, gibi kanser hücreleri13hedefleme için izleme moleküller gibi davranabilir. PPAs farklı türleri morfoloji6...

Kendi kendine montaj peptid amphiphiles (PAs) genellikle aşağıdaki segmentlerinin oluşan Biyomalzeme bir sınıf vardır: (a) hidrofilik baş, (b) bağlayıcı bölge ve (c) hidrofobik kuyruk. Çoğu PAs literatürde açıklanan şarj edilmiş veya polar aminoasit artıkları1,2,3,4' oluşan bir hidrofilik baş sahip. PAs Biyomedikal ilaç dağıtım, hastalık teşhis, rejeneratif tıp, vb5de dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesi bulduk. Onların amino asit sıralamasına dayanan, PAs nanoyapıların küresel micelles ve nano-filamentler dahil olmak üzere çok çeşitli oluşabilir. Son zamanlarda hibrid polyamine tabanlı peptid amphiphiles, PPAs6olarak adlandırdığı bir sınıf bildirdin. Türleri morfoloji, kendi kendine montaj kinetik ve metabolik bozulma bu Biyomalzeme kendi solubilizing baş grubuyla ilgili bulunmuştur. Ayrıca, PPA nanoyapıların toksisite memeli hücreleri (MiaPaCa2 ve HeLa hücre hatları) test konsantrasyonlarda doğru belli etmedi. PPA tabanlı nanocarriers çünkü çekici ilaç dağıtım araçlar vardır: (1) polyamine alımı ve metabolizma kanserli hücrelerde arttırılması için kanıtlanmıştır, (2) katyonik nanoyapıların endosomal kaçış7,8, elde edebilirsiniz Hangi yüksek dolaşım ve bir hücre ve (3) PA ile; karşılaştırıldığında farklı bir metabolik profili olmalıdır içinde ikamet yol açar Örneğin, onlar-ecek var olmak daha kararlı insan vücudunda bulunan proteaz doğru (her ne kadar onlar belki diğer enzimler, Amin oxidases gibi duyarlı)9,10. Ayrıca, PPAs farklı türleri morfoloji, Fizikokimyasal özellikleri, nanopartikül sertlik ve derleme kinetik uzunluğu ve bireysel PPA molekül6adet bağlı olarak tespit edilmiştir. Burada, sentez, kimlik ve PAs veya benzer hibrid peptid molekülleri hazırlanması için uygulanabilir PPAs arınma için detaylı bir protokolü açıklar.
Polyamines yaygın olarak piyasada korumalı formlarında bulunan olmadığından ve polyamines birincil ve ikincil aminlerin korumak onları amino asitler ve diğer moleküller ile biz belirttiğimiz conjugating için son derece önemlidir çünkü onların koruma elde etmek için sentetik adımları. Bu iletişim kuralı genel amacı polyamines amino asitler için conjugating basit bir yöntem sağlamaktır. Polyamines karboksilik grubu eksikliği; Böylece, onlar Rink Amid veya Wang reçineler birleştiğinde olamaz. Bunun yerine, 2-chlorotrityl klorür gibi reçineler sentetik protokolü için tavsiye edilir. Ana PPA sentezi için birincil ve ikincil Amin fonksiyonel grupların varlığı mücadeledir. Bizim için biz birincil amino grubu kaplin tepki izin vermek ücretsiz polyamine tutarken polyamine tüm İkincil aminler korumalı. Reaksiyon sağlam bir destek ilkeleri katı faz peptid sentez (SPP'ler) iş-up her bağlantı ve deprotection adımdan sonra kolaylaştırmak için aşağıdaki üzerinde yapıldı. (Bazı adımlar doğrulama otomatik bir sistem içinde zor) aşağıdaki iletişim kuralı her iki el ile ve otomatik bir sentez PPAs için yeterlidir. Bu moleküllerin sentezi de dışarı otomatik bir synthesizer veya mikrodalga reaktör yardımı ile yapılabilir (otomatik veya yarı otomatik). Reaksiyon şeması Şekil 1' de özetlenen.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57908/57908fig1.jpg"> Şekil 1: (A) A genel reaksiyon şeması PPAs sentezi. Kullanılabilir (B) temsilcisi polyamines PPAs burada açıklanan sentez. <a href="/files/ftp_upload/57908/57908fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</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

Polyamine tabanlı peptid Amphiphiles (PPAs) kendi kendine montaj amfifilik Biyomalzeme-peptid amphiphiles (PAs) ile ilgili yeni bir sınıf vardır. Geleneksel PAs şarj edilmiş amino asitler (lizin, arginin), doğrudan bir lipid segmente bağlı olan veya nötr amino asitleri yapılan bir bağlayıcı bölge içerebilir grupları çözücü olarak sahip. PAs peptit dizisi ayarlama çeşitli türleri morfoloji yol açabilir. Benzer şekilde, PPAs hidrofobik bir kesimi ve tarafsız amino asitler sahip, aynı zamanda polyamine molekülleri çözücü (hidrofilik) gruplar su içerir. PAs modelinde olduğu gibi PPAs da küçük çubuklar, bükülmüş nano-şeritler ve erimiş nano-sayfaları, suda zaman da dahil olmak üzere çeşitli türleri morfoloji, içine kendi kendine monte edebilirsiniz. Ancak, bir tek polyamine molekül üzerinde birincil ve ikincil aminlerin varlığı PPAs sentezleme ne zaman önemli bir sorun teşkil etmektedir. Bu yazıda, katı faz peptid sentez (SPP'ler) kullanarak PPAs facile sentezi ulaşmak için edebiyat emsal üzerinde dayalı basit bir protokol gösteriyoruz. Bu iletişim kuralı PAs ve diğer benzer sistemleri sentezi için genişletilebilir. Biz de bölünme reçine, kimlik ve arıtma için gerekli adımları göstermektedir.

Sonra sentez ve arıtma ve fizikokimyasal veya biyolojik değerlendirme önce PPAs yeniden denetlenmiş işçiyiz ve saflık analitik HPLC kullanarak tespit önerilir. Malzeme karakterizasyonu veya biyolojik değerlendirme için PPAs bir saflığı olması gerekir > % 95. Şekil 2 HPLC izleme (üst) ve ürünün varlığını teyit maldı spectra (alt) gösterir. HPLC analitik sistemleri (AUC) eğri altındaki alan entegre ve bir AUC > % 95 ürün saflık iç...

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

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

Polyamine tabanlı peptid amphiphiles (PPAs) sentezi gruplar bu reaktif işlevler maske korumanın akılcı kullanımı gerektiren birden çok Amin nitrogens, varlığı nedeniyle önemli bir sorundur. Bu yazıda, bu yeni sınıf kendi kendine montaj moleküllerin hazırlanması için facile yöntemi açıklanmaktadır.

Polyamine tabanlı peptid Amphiphiles (PPAs) ve ilgili Biyomalzeme kendi kendine montaj sentezi için facile iletişim kuralı

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 Görüntüleme.  University of Nebraska Medical Center. Polyamine tabanlı peptid amphiphiles (PPAs) sentezi gruplar bu reaktif işlevler maske korumanın akılcı kullanımı gerektiren birden çok Amin nitrogens, varlığı nedeniyle önemli bir sorundur. Bu yazıda, bu yeni sınıf kendi kendine montaj moleküllerin hazırlanması için facile yöntemi açıklanmaktadır.

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

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.

Kısa Peptidlerinin Self-meclisi tarafından Sıralı Biyomoleküler Yapıların Oluşumu

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

Kimya

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-ve-havuz Sentezi ve Peptit Tersiyer Amid Kütüphanesi Karakterizasyonu

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.

Yüksek Sıralı Nanosheets Peptoid Polimerler ve Self-Meclis Solid-faz Submonomer Sentezi

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

Biyomühendislik

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.

1,2-Dithiolane malzemelerin ve kendi kendine montaj peptidler değiştirilme tarihi

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.

Bilgi taşıyan Peptoidlerin sentezi ve Dizi yönelimli Dinamik Kovalent Öz-montaj

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> Peptit Hidrojeller: ECF-5'in Çevreye Duyarlı Jelasyonu için Yöntemler

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>Yazar Spot Işığı: Üstün Biyouyumluluk için Kendi Kendine Birleşen Liflerin ve Peptit Hidrojellerin Üretiminin İyileştirilmesi

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.

Mekanik Olarak Kararlı Kendinden Montajlı Peptitler Hidrojellerin Hazırlanması

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

Biyokimya

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.

Tripeptit stabilize Nanoemulsion oleik asit

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.

Organik Çözücü Karışımlarında Gama Modifiye Peptit Nükleik Asitlerin Kompleks Nanoyapılara Kendi Kendine Montajı

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

Polyamine tabanlı peptid Amphiphiles (PPAs) ve ilgili Biyomalzeme kendi kendine montaj sentezi için facile iletişim kuralı

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Kısa Peptidlerinin Self-meclisi tarafından Sıralı Biyomoleküler Yapıların Oluşumu

Split-ve-havuz Sentezi ve Peptit Tersiyer Amid Kütüphanesi Karakterizasyonu

Yüksek Sıralı Nanosheets Peptoid Polimerler ve Self-Meclis Solid-faz Submonomer Sentezi

1,2-Dithiolane malzemelerin ve kendi kendine montaj peptidler değiştirilme tarihi

Bilgi taşıyan Peptoidlerin sentezi ve Dizi yönelimli Dinamik Kovalent Öz-montaj

Mekanik Olarak Kararlı Kendinden Montajlı Peptitler Hidrojellerin Hazırlanması

Mekanik Olarak Kararlı Kendinden Montajlı Peptitler Hidrojellerin Hazırlanması

Mekanik Olarak Kararlı Kendinden Montajlı Peptitler Hidrojellerin Hazırlanması

Tripeptit stabilize Nanoemulsion oleik asit

Organik Çözücü Karışımlarında Gama Modifiye Peptit Nükleik Asitlerin Kompleks Nanoyapılara Kendi Kendine Montajı