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

De auteurs erkennen financiële steun van de Natural Science Foundation van China subsidies (nr. 21372023, 21778009 en 81701818); het ministerie van wetenschap en technologie van de People's Republic van China (nr. 2015DFA31590); het Shenzhen wetenschap en de technologie innovatie Comité (nr. JCYJ20170412150719814, JCYJ20170412150609690, JCYJ20150403101146313, JCYJ20160301111338144, JCYJ20160331115853521, JSGG20160301095829250 en GJHS20170310093122365); en de China postdoctorale Science Foundation (nr. 2017 M 610704).

1. apparatuur voorbereiding
<ol><li>Voor de handmatige peptide-synthese-apparaat, plaatst u een vacuüm variëteit (Tabel van materialen) in een efficiënte zuurkast. Vervolgens plaats drieweg kranen op het vacuüm spruitstuk en hen verbinden met een stikstof of argon gas lijn. Cap alle ongebruikte inhammen met rubber septa.</li>
	<li>Hars gevulde kolommen (0.8 x 4 cm, 10 mL reservoir, Zie Tabel van materialen) verbinden met de variëteit met behulp van de drie-weg kranen (<strong clas...

In de op-hars intramoleculaire thio-Ono cyclisatie beschreven in Figuur 3, is de verwijdering van de trityl groep van een cysteine residu bleek te zijn een belangrijke stap voor de latere reactiemechanisme. Bovendien, het molecuulgewicht van de peptide voorafgaand aan en na die de reactie bleek te zijn identiek als afgebeeld in figuur 6B. Dus, het gebruik van een HPLC-identificatie of een DTNB-test is vereist om te controleren de reactie. In het geval van de int...

De ontwikkeling van liganden te moduleren van eiwit-eiwitinteractie (PPIs) biedt een aantrekkelijke aanpak voor moderne drugontdekking. Dus, heeft een grote hoeveelheid inspanning is geïnvesteerd in studeren roman chemische modaliteiten die efficiënt PPIs1,2,3 moduleren kunnen. PPIs in het algemeen bestaat uit ondiep, grote, en/of beëindigde interagerende oppervlakken, en kleine moleculen worden meestal beschouwd als ongeschikt liganden voor de modulatie van PPIs4,5. Met een geschikte blootgestelde interagerende oppervlakte vertegenwoordigen korte peptiden die het nabootsen van de structurele kenmerken van eiwit interfaces ideale kandidaten aan te pakken dit probleem6,7. Korte peptides zijn echter meestal ongestructureerde in een waterige oplossing. Dit is de wijten aan het feit dat de watermoleculen die met de intramoleculaire waterstof binding netwerk van de peptide ruggengraat en welomschreven conformaties concurreren zijn entropically ongunstige in water8. Bovendien, de peptiden inherent lage stabiliteit en eigenschappen van de permeabiliteit van de cel grotendeels hun gebruik in biologische toepassingen9,10te beperken. Volgens de protein data bank (PDB) analyse, > 50% van alle PPIs betrokken korte α-helix interacties11. Zo zijn verschillende chemische methoden ontwikkeld met betrekking tot de stabilisatie van de helix. Deze omvatten bisulfide/thioether bond vorming12,13,14, ring-sluiting Metathese15, lactam ring vorming16, "Klik" chemie17, toevoeging van perfluoroarenes18,19, en vinyl-sulfide vorming20.
Gestabiliseerde spiraalvormige peptiden zijn wijd gebruikt voor verschillende intracellulaire streefcijfers, met inbegrip van p53, oestrogeen receptoren, Ras, BCL-2 familie eiwitten, e.a.21,22,23,24. ALRN-6924, een all-koolwaterstof geniet van peptide dual remmer van MDM2 en MDMX, wordt momenteel gebruikt voor klinisch onderzoek25. Onze fractie heeft in de afgelopen paar jaar gericht op de ontwikkeling van nieuwe peptide stabilisatie methoden met thiol-Ono en thiol-yne reacties26,27,28. In het algemeen, hebben we aangetoond dat deze reacties foto aangestuurde efficiënte milde omstandigheden wanneer natuurlijk overvloedige cysteïne wordt gebruikt. Bovendien hebben we aangetoond dat deze reacties een uitstekende functionele groep tolerantie hebben, bio-orthogonaal zijn, en zijn bewezen om te worden toegepast voor peptide en proteïne wijzigingen29. De resulterende thioether/vinyl sulfide aangebonden peptiden grotendeels verbeteren de chemische ruimte van beperking peptides, bieden een labiele op-ketting wijziging center en is bewezen dat de gelden voor gebruik in talrijke biologische toepassingen30 ,31,-32. Tot op heden zijn slechts beperkt rapporten beschreven met betrekking tot thiol-Ono/thiol-yne peptide cyclisatie. In een studie gepubliceerd door Anseth et al. in 2009, was een reactie op-hars intramoleculaire thiol-Ono voor peptide cyclisatie tussen geactiveerde alkenen met cysteïne aangetoonde33. In 2015, Chou et al. een tweecomponenten radicale ingewijden thiol-een reactie voor peptide nieten34 en een latere, sequentiële thiol-yne/een koppeling reactie35beschreven. Onlangs, beschreven we een aantal werkzaamheden op basis van thioether/vinyl sulfide aangebonden peptiden20,26,27. Dit protocol beschrijft een gedetailleerde synthese van de bovengenoemde thioether/vinyl sulfide aangebonden peptiden in de hoop dat het zal nuttig zijn voor de ruimere onderzoeksgemeenschap.

<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

Hier beschrijven we een gedetailleerd protocol voor de bereiding van thioether-aangebonden peptiden op-hars intramoleculaire/intermoleculaire thiol-een hydrothiolation gebruiken. Bovendien, beschrijft dit protocol de bereiding van vinyl-sulfide-aangebonden peptiden met behulp van in-oplossing intramoleculaire thiol-yne hydrothiolation tussen amino acids die alkeen/alkyn zijketens bezitten en cysteïne residuen op de i, i + 4 posities. Lineaire peptiden werden gesynthetiseerd met behulp van een standaard Fmoc gebaseerde solid-phase peptide synthese (SPPS). Thiol-een hydrothiolation wordt uitgevoerd met behulp van een intramoleculaire thio-een reactie of een reactie van de intermoleculaire thio-Ono, afhankelijk van de lengte van de peptide. In dit onderzoek, is een intramoleculaire thio-een reactie in het geval van Kortere peptides met behulp van op-hars deprotection van de trityl-groepen van cysteïne residuen na de volledige synthese van de lineaire peptide uitgevoerd. De hars wordt vervolgens ingesteld op UV-bestraling met behulp van photoinitiator 4-methoxyacetophenone (kaart) en 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-methyl-1-propanone (MMP). De intermoleculaire thiol-een reactie wordt uitgevoerd door het oplossen van Fmoc-Cys-OH in een N, N- dimethylformamide (DMF) oplosmiddel. Dit is vervolgens reageerde met de peptide met behulp van het alkeen-bevattende residu op hars. Na dat, wordt de macrolactamization uitgevoerd met behulp van benzotriazole-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium hexafluorfosfaat (PyBop), 1-hydroxybenzotriazole (HoBt) en 4-Methylmorfoline (NMM) als activering reagentia op de hars. Na de macrolactamization, de peptide synthese wordt voortgezet met behulp van standaard SPPS. In het geval van de thio-yne hydrothiolation, is de lineaire peptide gekloofd uit de hars, gedroogd en vervolgens opgelost in ontgaste DMF. Dit wordt vervolgens bestraald met behulp van UV-licht met photoinitiator 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA). Naar aanleiding van de reactie, DMF is verdampt en het ruw residu wordt neergeslagen en gezuiverd met behulp van krachtige vloeibare chromatografie (HPLC). Deze methoden kunnen functioneren ter vereenvoudiging van de generatie van thioether-aangebonden cyclische peptiden als gevolg van het gebruik van de thio-Ono/yne Klik chemie die beschikt over superieure functiegroep tolerantie en goede opbrengst. De introductie van thioether bindingen in peptiden haalt voordeel uit de nucleofiele aard van cysteïne residuen en redox-inert ten opzichte van disulfide bindingen.

De HPCL-samenstelling en MS-spectra van de peptide Ac-YmS5AAAC-NH2 en haar cyclized product Ac - Y-(cyclo-1,5)-[mS5AAAC] - NH2 die zijn gegenereerd met behulp van de op-hars intramoleculaire thiol-een reactiemechanisme zijn afgebeeld in figuur 6b. het cyclisch peptide bleek te hebben een identieke molecuulgewicht ten opzichte van zijn voorloper van lineaire. De HPLC-retentietijd werd echter waargenomen worden ongev...

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

Bouw van de Thioether/Vinyl Sulfide-aangebonden Helical peptiden Via foto-geïnduceerde Thiol-Ono/yne Hydrothiolation

We presenteren een protocol voor de bouw van thioether/vinyl sulfide-aangebonden spiraalvormige peptiden met behulp van foto-geïnduceerde thiol-Ono/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

Microgolven Functionalisering van poly (ethyleenglycol) en On-hars Peptiden voor gebruik in Chain Polymerisaties en Hydrogel Vorming

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

Vorming van Bestelde Biomoleculaire structuren door de zelf-assemblage van korte peptiden

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

Voorbereiden van Silica Aerogel monolieten via een Rapid superkritische extractie methode

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

Eiwitsynthese Bioconjugaten<em&gt; via</em&gt; Cysteïne-maleïmide Chemistry

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

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

Epitaxiaal Groei van Perovskite Strontiumtitanaat op 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

Inzicht in de interacties van aminozuren en peptiden met anorganische materialen met behulp van enkel-molecuul Force Spectroscopie

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

Zelf monteren van morfologieën Verkregen uit rechte polycarbodiimide copolymeren en hun triazoolderivaten

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

Synthese van natrium wolframaat en natriummolybdaat Microcapsules via bacteriële minerale uitscheiding

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

Fabricage en beproeving van katalytische Aerogels bereid Via snelle superkritische extractie

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