Name: constructing thioether/vinyl sulfide-tethered helical peptides via photo-induced thiol-ene/yne hydrothiolation
Uploaded: 2018-08-01T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Constructing Thioether/Vinyl Sulfide-tethered Helical Peptides Via Photo-induced Thiol-ene/yne Hydrothiolation at JoVE.com

Forfatterne anerkender økonomisk støtte fra Natural Science Foundation i Kina tilskud (nr. 21372023, 21778009 og 81701818); Ministeriet for videnskab og teknologi i Folkerepublikken Kina (No. 2015DFA31590); Shenzhen videnskab og teknologi Innovation Udvalget (nr. JCYJ20170412150719814, JCYJ20170412150609690, JCYJ20150403101146313, JCYJ20160301111338144, JCYJ20160331115853521, JSGG20160301095829250 og GJHS20170310093122365); og Kina postdoc Science Foundation (No. 2017 M 610704).

1. udstyr forberedelse
<ol><li>Apparatet manuelle peptid-syntese placere et vakuum manifold (Table of Materials) i et effektivt stinkskab. Dernæst sted trevejsspærreventiler på vakuum manifold og forbinde dem til en nitrogen eller argon gas linje. Cap alle ubrugte fjorde bruger gummi septa.</li>
	<li>Tilslut harpiks-fyldte kolonner (0,8 x 4 cm, 10 mL reservoir, se Tabel af materialer) til manifold bruger trevejsspærreventiler (figur 1). Bruge en pumpe,...

I på harpiks intramolekylære thio-en cyclization beskrevet i figur 3, blev fjernelse af trityl gruppen af cystein rester fundet for at være et afgørende skridt for den efterfølgende photoreaction. Derudover afbildet peptid molekylvægt forud for og efter reaktionen blev anset for at være den samme som i fig. 6B. Derfor, anvendelse af en HPLC identifikation eller en DTNB analyse er påkrævet for at overvåge reaktionen. I tilfælde af intermolekylære thio...

Udviklingen af ligander til at modulere protein-protein interaktioner (ppi) giver en attraktiv tilgang til moderne drug discovery. Således, en stor indsats er blevet investeret i at studere roman kemiske metoder, der effektivt kan modulere PPI1,2,3. Producentprisindeks består som regel af lavvandede, store og/eller udgåede interagerende overflader, og små molekyler er typisk anset for at være uegnet ligander til graduering af PPI4,5. Med en egnet udsatte interagerende overflade område repræsenterer kort peptider, der efterligner de strukturelle egenskaber af protein grænseflader ideelle kandidater til at løse dette problem6,7. Korte peptider er dog typisk ustruktureret i en vandig opløsning. Dette er at vandmolekyler, der konkurrerer med intramolekylære brint limning netværk af peptid rygraden og veldefinerede konformationer er entropically ugunstige i vand8. Derudover peptider i sagens natur lav stabilitet og permeabilitet celleegenskaber i høj grad begrænse deres brug i biologisk programmer9,10. Ifølge protein data bank (FBF) analyse, > 50% af PPI omfatter korte α-helix interaktioner11. Således er forskellige kemiske metoder blevet udviklet med hensyn til helix stabilisering. Disse omfatter disulfid/thioether bond dannelse12,13,14, ring-lukning metathesis15, lactam ring dannelse16, "Klik" kemi17, tilsætning af perfluoroarenes18,19, og vinyl-sulfid dannelse20.
Stabiliseret spiralformet peptider udnyttes bredt for forskellige intracellulære mål, herunder p53, østrogen receptorer, Ras, BCL-2 familie proteiner, og andre21,22,23,24. ALRN-6924, en all-kulbrinte hæftet peptid dual hæmmer af MDM2 og MDMX, der aktuelt anvendes for kliniske undersøgelse25. I de sidste par år, har vores gruppe fokuseret på udviklingen af roman peptid stabilisering metoder ved hjælp af thiol-fje og thiol-yne reaktioner26,27,28. I almindelighed, viste vi, at disse foto-initierede reaktioner er effektiv milde betingelser, når naturligvis rigelige cystein er brugt. Derudover har vi vist at disse reaktioner har en fremragende funktionsgruppe tolerance, er bio-ortogonale, og har vist sig for at være gældende for peptid og protein ændringer29. De resulterende thioether/vinyl sulfid tøjret peptider i høj grad forbedre den kemiske plads af constraint peptider, give en labile på tether ændring center og er bevist for at være gældende for anvendelser i mange biologiske ansøgninger30 ,31,32. Til dato, er blevet beskrevet kun begrænset rapporter vedrørende thiol-fje/thiol-yne peptid cyclization. I en undersøgelse offentliggjort af Anseth et al. i 2009, var en på harpiks intramolekylære thiol-en reaktion for peptid cyclization mellem aktiveret alkener med cystein demonstreret33. I 2015, Chou mfl. beskrevet en to-komponent radikal indviede thiol-en reaktion for peptid hæftning34 og en efterfølgende, sekventiel thiol-yne/en kobling reaktion35. Vi beskrev for nylig, en serie af arbejde baseret på thioether/vinyl sulfid tøjret peptider20,26,27. Denne protokol beskriver en detaljeret syntese af ovennævnte thioether/vinyl sulfid tøjret peptider i håb om at det vil være nyttigt for det bredere forskersamfundet.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="644">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Rink Amide MBHA resin(0.53 mmol/g)</td>
			<td style="width:143px;">HECHENG</td>
			<td style="width:119px;">GRM50407</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Standard Fmoc-protected amino acids</td>
			<td style="width:143px;">GL Biochem (Shanghai) Ltd.</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">N-Methyl-2-pyrrolidinone</td>
			<td style="width:143px;">Shenzhen endi Biotechnology Co.Ltd.</td>
			<td style="width:119px;">3230</td>
			<td style="width:167px;">skin harmful</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">N,N-Dimethyl formamide</td>
			<td style="width:143px;">Energy</td>
			<td style="width:119px;">B020051</td>
			<td style="width:167px;">skin harmful</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dichloromethane</td>
			<td style="width:143px;">Energy</td>
			<td style="width:119px;">W330229</td>
			<td style="width:167px;">skin harmful</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">N,N-Diisoproylethylamine</td>
			<td style="width:143px;">Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">9578</td>
			<td style="width:167px;">irritant</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Trifluoroacetic acid</td>
			<td style="width:143px;">J&#38;K</td>
			<td style="width:119px;">101398</td>
			<td style="width:167px;">corrosive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Triisopropylsilane</td>
			<td style="width:143px;">J&#38;K</td>
			<td style="width:119px;">973821</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1,2-Ethanedithiol</td>
			<td style="width:143px;">J&#38;K</td>
			<td style="width:119px;">248897</td>
			<td style="width:167px;">Stench</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">2-(6-Chloro-1H-benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetramethylaminium hexafluorophosphate&#160;</td>
			<td style="width:143px;">GL Biochem (Shanghai) Ltd.</td>
			<td style="width:119px;">851012</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Morpholine</td>
			<td style="width:143px;">Aldrich</td>
			<td>M109062</td>
			<td style="width:167px;">irritant</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Diethyl ether</td>
			<td style="width:143px;">Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">673811</td>
			<td style="width:167px;">flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Acetonitrile</td>
			<td style="width:143px;">Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">9758</td>
			<td style="width:167px;">toxicity</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Methanol</td>
			<td style="width:143px;">Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">9758</td>
			<td style="width:167px;">toxicity</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-methyl-1-propanone</td>
			<td style="width:143px;">Energy</td>
			<td style="width:119px;">A050035</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4-methoxyacetophenone</td>
			<td style="width:143px;">Energy</td>
			<td style="width:119px;">A050098</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone</td>
			<td style="width:143px;">Energy</td>
			<td style="width:119px;">D070132</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">5,5&#39;-Dithiobis-(2-nitrobenzoic acid)</td>
			<td style="width:143px;">J&#38;K</td>
			<td style="width:119px;">281281</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Benzotriazole-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate</td>
			<td style="width:143px;">Energy</td>
			<td style="width:119px;">E020172</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1-Hydroxybenzotriazole</td>
			<td style="width:143px;">Energy</td>
			<td style="width:119px;">D050256</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4-Methylmorpholine</td>
			<td style="width:143px;">Energy</td>
			<td style="width:119px;">W320038</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">High Performance Liquid Chromatography</td>
			<td style="width:143px;">SHIMADZU</td>
			<td style="width:119px;">LC-30AD</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Electrospray Ionization Mass</td>
			<td style="width:143px;">SHIMADZU</td>
			<td style="width:119px;">LCMS-8030</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Lyophilizer</td>
			<td style="width:143px;">Labconco</td>
			<td style="width:119px;">FreeZone</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">SpeedVac concentration system</td>
			<td style="width:143px;">Thermo</td>
			<td style="width:119px;">Savant</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">vacuum manifold</td>
			<td style="width:143px;">promega</td>
			<td style="width:119px;">A7231</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">three-way stopcocks</td>
			<td style="width:143px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:119px;">7328107</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">poly-prep chromatography columns&#160;</td>
			<td style="width:143px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:119px;">7311550</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

constructing thioether/vinyl sulfide-tethered helical peptides via photo-induced thiol-ene/yne hydrothiolation

Her beskriver vi en detaljeret protokol for forberedelse af thioether-bundet peptider ved hjælp af på harpiks intramolekylære/intermolekylære thiol-en hydrothiolation. Derudover beskriver denne protokol forberedelse af vinyl-sulfid-tøjret peptider ved hjælp af i-løsning intramolekylære thiol-yne hydrothiolation mellem amino acids, der besidder Alken/alkyn sidekæder og cystein restkoncentrationer ved jeg, jeg + 4 positioner. Lineær peptider blev syntetiseret ved hjælp af en standard Fmoc-baserede faststadie syntese (SPP'ER). Thiol-en hydrothiolation udføres ved hjælp af enten en intramolekylære thio-en reaktion eller en intermolekylære thio-en reaktion, afhængigt af peptid længde. I denne forskning udføres en intramolekylære thio-en reaktion i tilfælde af kortere peptider ved hjælp af på harpiks deprotection af trityl grupperne af cystein rester efter komplet syntesen af den lineære peptid. Harpiks er derefter sat til UV-bestråling ved hjælp af photoinitiator 4-methoxyacetophenone (kort) og 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-methyl-1-propanone (MMP). De intermolekylære thiol-fje reaktionen udføres ved at opløse Fmoc-Cys-OH i et N, N- dimethylformamid (DMF) opløsningsmiddel. Dette er derefter reagerede med peptid ved hjælp af Alken-bærende rester på harpiks. Ovenpå udføres macrolactamization ved hjælp af benzotriazole-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (PyBop), 1-hydroxybenzotriazole (HoBt) og 4-Methylmorpholine (NMM) som aktivering reagenser på harpiks. Efter macrolactamization, faststadie peptidsyntese er fortsat ved hjælp af standard SPP'ER. I forbindelse med thio-yne hydrothiolation, er den lineære peptid kløvet fra harpiks, tørret og derefter opløst i afgassede DMF. Dette er derefter bestrålet med UV-lys med photoinitiator 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA). Efter reaktionen, DMF er fordampet og den rå rest er fældet og renset ved hjælp af high-performance væskekromatografi (HPLC). Disse metoder kan fungere for at forenkle generation af thioether-bundet cyklisk peptider fra anvendelse af thio-fje/yne Klik kemien, der besidder overlegne funktionsgruppe tolerance og godt udbytte. Indførelsen af thioether obligationer i peptider udnytter naturens nukleofil af cystein restkoncentrationer og er redox-inaktivt i forhold til disulfid obligationer.

HPLC og MS-spektre af peptid Ac-YmS5AAAC-NH2 og sin genindvundet produkt Ac - Y-(cyclo-1,5)-[mS5AAAC] - NH2 der blev genereret ved hjælp af på harpiks intramolekylære thiol-en photoreaction er afbildet i figur 6b. den cykliske peptid fandtes for at have en identisk Molekylær vægt i forhold til dens lineære forløber. Imidlertid blev sin HPLC retentionstid observeret for at være ca. 2 min. tidligere end i sin ...

Watch this Scientific Journal Video about Constructing Thioether/Vinyl Sulfide-tethered Helical Peptides Via Photo-induced Thiol-ene/yne Hydrothiolation at JoVE.com

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

Konstruere Thioether/Vinyl sulfid-tøjret spiralformet peptider Via foto-induceret Thiol-fje/yne Hydrothiolation

Vi præsenterer en protokol til opførelse af thioether/vinyl sulfid-tøjret spiralformet peptider ved hjælp af foto-induceret thiol-fje/thiol-yne hydrothiolation.

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

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisteret Funktionalisering af poly (ethylenglycol) og On-harpiks peptider til i Chain Polymeriseringer og Hydrogel Dannelse

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

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

Dannelse af Bestilte Biomolekylær Strukturer af Self-samling af korte peptider

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

Preparing Silica Aerogel Monoliths via a Rapid Supercritical Extraction Method

Forberedelse Silica Aerogelpartikler Monoliths via en hurtig Supercritical ekstraktionsmetode

A procedure for the fabrication of monolithic silica aerogels in eight hours or less via a rapid supercritical extraction process is described. The ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Syntese af Protein biokonjugater<em&gt; via</em&gt; Cystein-maleimid Kemi

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

Epitaxial Growth of Perovskite Strontium Titanate on Germanium via Atomic Layer Deposition

Epitaksial dyrkning af Perovskite strontiumtitanat på Germanium via Atomic Layer Deposition

Atomic layer deposition (ALD) is a commercially utilized deposition method for electronic materials. ALD growth of thin films offers thickness control and ...

Insights into the Interactions of Amino Acids and Peptides with Inorganic Materials Using Single-Molecule Force Spectroscopy

Indsigt i samspillet mellem aminosyrer og peptider med uorganiske materialer Brug Single-Molecule force spektroskopi

The interactions between proteins or peptides and inorganic materials lead to several interesting processes. For example, combining proteins with minerals ...

Self-assembling Morphologies Obtained from Helical Polycarbodiimide Copolymers and Their Triazole Derivatives

Selvsamlende morfologier Udvundet af Tandhjulsgear polycarbodiimid Copolymerer og deres triazolderivater

A facile method for the preparation of polycarbodiimide-based secondary structures (e.g., nano-rings, &#34;craters,&#34; fibers, looped fibers, fibrous ...

Synthesizing Sodium Tungstate and Sodium Molybdate Microcapsules via Bacterial Mineral Excretion

Syntese natriumwolframat og natrium molybdat mikrokapsler via bakteriel Mineral udskillelse

We present a method, the bacterial mineral excretion (BME), for synthesizing two kinds of microcapsules, sodium tungstate and sodium molybdate, and the ...

Fabrication and Testing of Catalytic Aerogels Prepared Via Rapid Supercritical Extraction

Fabrikation og afprøvning af katalytisk aerogeler fremstillet Via Rapid superkritisk ekstraktion

Protocols for preparing and testing catalytic aerogels by incorporating metal species into silica and alumina aerogel platforms are presented. Three ...