Name: constructing thioether/vinyl sulfide-tethered helical peptides via photo-induced thiol-ene/yne hydrothiolation
Uploaded: 2018-08-01T13:30:00
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Die Autoren erkennen finanziellen Unterstützung durch die Natural Science Foundation von China Grants (Nr. 21372023, 21778009 und 81701818); Das Ministerium für Wissenschaft und Technologie der Volksrepublik China (Nr. 2015DFA31590); die Shenzhen Science and Technology Innovation Committee (No. JCYJ20170412150719814, JCYJ20170412150609690, JCYJ20150403101146313, JCYJ20160301111338144, JCYJ20160331115853521, JSGG20160301095829250 und GJHS20170310093122365); und die China Postdoc Wissenschaftsstiftung (Nr. 2017 M 610704).

1. Ausrüstung Vorbereitung
<ol><li>Legen Sie für die manuelle Peptid-Synthese-Apparat einen Vakuum-Verteiler (Table of Materials) in einen effizienten Abzug. Als nächstes legen Sie drei-Wege-Hähne auf Vakuum Krümmer und verbinden Sie diese mit Stickstoff oder Argon Gas-Linie. Verschließen Sie alle unbenutzten Eingänge mit Kautschuk Septen.</li>
	<li>Schließen Sie Harz gefüllten Spalten (0,8 x 4 cm, 10-mL-Behälter, siehe Tabelle der Materialien) an die monteurhilfe mit der dre...

In der am Harz Intramolekulare Thio-ene biosyntheseschritt in Abbildung 3beschrieben die Beseitigung der Trityl Gruppe von Cystein-Rückstand erwies sich ein entscheidender Schritt für die anschließende Photoreaktion. Darüber hinaus dargestellt das Peptid Molekulargewicht vor und im Anschluss an die Reaktion erwies sich als identisch in Abbildung 6 b. Daher ist die Verwendung einer HPLC-Identifikation oder ein DTNB Assay erforderlich, um die Reaktion zu über...

Die Entwicklung des Liganden zu modulieren, Protein-Protein-Wechselwirkungen (PPI) bietet ein attraktives Konzept für die moderne Arzneimittelforschung. So wurde viel Aufwand in Studium neuartige chemische Modalitäten investiert, die effizient ppi1,2,3modulieren kann. Ppi in der Regel bestehen aus flachen, großen und/oder aufgegebenen wechselwirkenden Oberflächen und kleine Moleküle sind in der Regel als ungeeignet Liganden für die Modulation des ppi4,5. Mit einer geeigneten exponierten interagierende Fläche stellen kurze Peptide, die die strukturellen Merkmale des Proteins Schnittstellen imitieren ideale Kandidaten für dieses Problem6,7Adresse dar. Kurze Peptide sind jedoch in der Regel unstrukturiert in einer wässrigen Lösung. Dies ist die Wassermoleküle, die mit dem Intramolekulare Wasserstoff Verklebung Netzwerk der Peptidrückgrat und klar definierte Konformationen konkurrieren im Wasser8entropically ungünstig sind. Darüber hinaus die Peptide von Natur aus geringe Stabilität und Durchlässigkeit Zelleneigenschaften weitgehend beschränken ihre Verwendung in Anwendungen in der Biologie9,10. Nach der Protein Data Bank (PDB) Analyse > 50 % der PPI beinhalten kurze α-Helix-Wechselwirkungen-11. So wurden verschiedene chemische Methoden in Bezug auf Helix Stabilisierung entwickelt. Dazu gehören Disulfid/Thioether Anleihe Bildung12,13,14, Ring-Schließung Metathese15, Lactam-Ring Bildung16, "klicken" Chemie17, Zugabe von Perfluoroarenes18,19und Vinyl-sulfid Bildung20.
Stabilisierte spiralförmige Peptide werden weithin genutzt, für verschiedene intrazelluläre Ziele, einschließlich p53, Östrogen-Rezeptoren, Ras, BCL-2 Familie Proteine und andere21,22,23,24. ALRN-6924, eine All-Kohlenwasserstoff Peptid duale Inhibitor von MDM2 und MDMX geheftet, ist derzeit für klinische Untersuchung25verwendet wird. In den letzten Jahren konzentriert sich unsere Gruppe auf die Entwicklung von neuartigen Peptid-Stabilisierung-Methoden mit Thiol-ene und Thiol-Yne Reaktionen26,27,28. Im Allgemeinen haben wir gezeigt, dass diese Foto-initiierten Reaktionen sind effizient unter milden Bedingungen, wenn natürlich reichlich Cystein verwendet wird. Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass diese Reaktionen eine ausgezeichnete funktionelle Gruppe Toleranz haben, sind Bio-orthogonal und erwiesen sich als für Peptid und Protein Änderungen29anwendbar. Die daraus resultierende Thioether/Vinyl sulfid angebunden Peptide weitgehend verbessern den chemischen Raum Einschränkung Peptide, bieten eine labile-Tether Modification Centers und erweist sich für den Einsatz in zahlreichen Anwendungen in der Biologie30 ,31,32. Bisher wurden nur begrenzte Berichte über Thiol-ene/Thiol-Yne Peptid biosyntheseschritt beschrieben. In einer Studie von Anseth Et Al. im Jahr 2009 war eine Reaktion auf Harz Intramolekulare Thiol-ene für Peptid-biosyntheseschritt zwischen aktivierten Alkenen mit Cystein demonstriert33. Im Jahr 2015 Chou Et Al. eine Zweikomponenten-radikale initiiert Thiol-ene Reaktion für Peptid Heften34 und eine anschließende, sequentielle Thiol-Yne/ene Kupplung Reaktion35beschrieben. Vor kurzem haben wir eine Reihe von arbeiten, die basierend auf Thioether/Vinyl sulfid angebunden Peptide20,26,27beschrieben. Dieses Protokoll beschreibt eine detaillierte Synthese der oben genannten Thioether/Vinyl sulfid angebunden Peptide in der Hoffnung, dass es für die Allgemeinheit Forschung nützlich sind.

<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 beschreiben wir ein detailliertes Protokoll für die Vorbereitung der Thioether angebunden Peptide mit am Harz Intramolekulare/intermolekulare Thiol-ene Hydrothiolation. Dieses Protokoll beschreibt darüber hinaus die Vorbereitung der Vinyl-sulfid-angebunden Peptide mit in Lösung Intramolekulare Thiol-Yne Hydrothiolation zwischen Amino acids, die Alken/Alkinen Seitenketten besitzen und Cystein Rückstände am ich, ich + 4 Positionen. Mit einem standard Fmoc-basierte Festphasen-Peptidsynthese (SPPS) lineare Peptide synthetisiert. Thiol-ene Hydrothiolation erfolgt über eine Intramolekulare Thio-ene Reaktion oder eine intermolekulare Thio-ene Reaktion abhängig von der Peptid-Länge. In dieser Studie erfolgt eine Intramolekulare Thio-ene Reaktion bei kürzeren Peptiden mit auf Harz-Deprotection der Trityl Gruppen von Cystein-Rückstände, die nach der vollständigen Synthese von linearen Peptid. Das Harz wird dann auf UV-Bestrahlung mit Photoinitiator 4-Methoxyacetophenone (MAP) und 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-methyl-1-propanone (MMP) festgelegt. Die intermolekularen Thiol-ene Reaktion erfolgt durch Fmoc-Cys-OH in einem N, N- Dimethylformamid (DMF) Lösungsmittel auflösen. Dies wird dann mit dem Peptid mit der Alken-Lager Rückstand auf Harz reagiert. Danach die Macrolactamization erfolgt mit benzotriazol-1-Yl-Oxytripyrrolidinophosphonium Hexafluorophosphate (PyBop), 1-Hydroxybenzotriazole (HoBt) und 4-Methylmorpholine (NMM) als Aktivierung Reagenzien auf das Harz. Im Anschluss an die Macrolactamization die Peptidsynthese wird fortgesetzt mit standard SPPS. Im Falle der Thio-Yne Hydrothiolation der linearen Peptid gespalten aus dem Harz, getrocknet und anschließend in entgastem DMF gelöst. Dies wird dann bestrahlt, mit UV-Licht mit Photoinitiator 2,2-Dimethoxy-2-Phenylacetophenone (DMPA). Nach der Reaktion DMF wird verdampft und die grobe Rückstände wird ausgefällt und gereinigt mit Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC). Diese Methoden könnte funktionieren, um die Generation der Thioether angebunden zyklische Peptide durch den Einsatz von Thio-ene/Yne Click-Chemie zu vereinfachen, die überlegene funktionelle Gruppe Toleranz und guten Ertrag besitzt. Die Einführung von Thioether Anleihen in Peptide nutzt der nukleophilen Natur von Cystein-Rückständen und Redox-inert gegenüber Disulfid-Bindungen.

Die HPLC und MS Spektren von Peptid Ac-YmS5AAAC-NH2 und deren cyclisiert Produkt Ac - Y-(Cyclo-1,5)-[mS5AAAC] - NH2 , die erstellt wurden mit der am Harz Intramolekulare Thiol-ene Photoreaktion in Abbildung dargestellt 6 b. das zyklische Peptid wurde festgestellt, dass eine identische Molekulargewicht im Verhältnis zu seinem linearen Vorläufer haben. Die HPLC-Verweilzeit wurde allerdings beobachtet, ca. 2 min frü...

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

Bau von Thioether/Vinyl-sulfid-angebunden spiralförmige Peptide über Foto-induzierte Thiol-ene/Yne Hydrothiolation

Wir präsentieren ein Protokoll für den Bau von Thioether/Vinyl sulfid angebunden spiralförmige Peptide mit Foto-induzierte Thiol-ene/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

Mikrowellen-unterstützte Funktionalisierung von Poly (Ethylenglycol) und On-Harz Peptide zur Verwendung in Kettenpolymerisationen und Hydrogelierung

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 ...

Forschung

Chemie

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

Bildung geordneter Strukturen Biomolekulare durch die Selbstorganisation von kurzen 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

Vorbereiten Silica Aerogel Monolithen über eine schnelle Überkritische Extraktion-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

Synthese von Protein Biokonjugate<em&gt; über</em&gt; Cystein-maleimid Chemie

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

Epitaxie Perowskit Strontiumtitanat auf Germanium über 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

Einblicke in die Wechselwirkungen von Aminosäuren und Peptide mit anorganischen Materialien Verwendung von Einzelmolekülkraftspektroskopie

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

Selbstaufbau Morphologien Gewonnen aus Helical Polycarbodiimid-Copolymere und deren Triazolderivate

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 von Natrium-Wolframat und Natrium Molybdat Mikrokapseln über bakterielle mineralischen Ausscheidung

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

Herstellung und Prüfung von katalytischen Aerogelen über schnelle überkritische Extraktion vorbereitet

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

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

Synthese von Substrat-gebundenen Au Nanodrähten über eine aktive Oberfläche Wachstumsmechanismus

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...