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 bekrefter økonomisk støtte fra Natural Science Foundation av Kina tilskudd (nr. 21372023, 21778009 og 81701818); Departementet for vitenskap og teknologi i Folkerepublikken Kina (nr. 2015DFA31590); Shenzhen vitenskap og teknologi innovasjon Committee (nr. JCYJ20170412150719814, JCYJ20170412150609690, JCYJ20150403101146313, JCYJ20160301111338144, JCYJ20160331115853521, JSGG20160301095829250 og GJHS20170310093122365); og Kina postdoktor Science Foundation (nr 2017 M 610704).

1. utstyr forberedelse
<ol><li>For manuell peptid-syntese apparater, plassere en vakuum manifold (Tabell for materiale) i en effektiv avtrekksvifte. Deretter sted treveis stopcocks på vakuum manifold og koble dem til en nitrogen eller argon gass linje. Cap alle ubrukte viker med gummi septa.</li>
	<li>Koble harpiks fylt kolonner (0.8 x 4 cm, 10-mL reservoaret, se Tabell of Materials) til manifold bruker treveis stopcocks (figur 1). Bruk en pumpe som er ko...

I på-harpiks intramolekylære deg selv thio-ene cyclization beskrevet i Figur 3, ble fjerning av gruppen trityl i en cystein rester funnet for å være et kritisk punkt for den påfølgende photoreaction. I tillegg avbildet peptid molekylvekt før og etter reaksjonen var funnet for å være identiske som i figur 6B. Derfor er bruk av en såkalt HPLC-ID eller en DTNB analysen nødvendig for å overvåke reaksjonen. Ved intermolekylære deg selv thio-ene reaksjon...

Utviklingen av ligander å modulere protein-protein interaksjoner (PPIs) gir en attraktiv tilnærming for moderne medisiner. Dermed har mye innsats blitt investert i studere romanen kjemiske modaliteter som kunne effektivt modulerer PPIs1,2,3. PPIs vanligvis består av grunne, store og/eller utgåtte samspill overflater, og små molekyler er vanligvis vurdert å være uegnet ligander for modulering av PPIs4,5. Med et egnet eksponert samspill område representerer kort peptider som etterligner strukturfunksjonene protein grensesnitt ideelle kandidater å løse denne problem6,7. Men er kort peptider ustrukturerte i en vandig løsning. Dette er på grunn av det faktum at molekylene som konkurrerer med intramolekylære hydrogen bonding nettverket peptid ryggraden og veldefinert konformasjonen er entropically ugunstige i vann8. I tillegg peptidene lav iboende stabilitet og permeabilitet celleegenskaper i stor grad begrense deres bruk i biologisk programmer9,10. Ifølge protein databank (PDB) analyse, > 50% av PPIs involverer kort α-helix interaksjoner11. Dermed har kjemiske metoder blitt utviklet i forhold til helix stabilisering. Disse inkluderer disulfide/thioether bond formasjon12,13,14, ring-avsluttende metathesis15, Laktam ring formasjon16, "Klikk" kjemi17, tillegg perfluoroarenes18,19og vinyl-sulfide formasjon20.
Stabilisert spiralformede peptider benyttes mye for ulike intracellulær mål, inkludert p53, østrogen reseptorer, Ras, BCL-2 familie proteiner, og andre21,22,23,24. ALRN-6924, en all-hydrokarbon stiftet peptid dobbelt hemmer MDM2 og MDMX, blir brukt for klinisk undersøkelse25. I de siste årene, har vår gruppe fokusert på utviklingen av romanen peptid stabilisering metoder med thiol-ene og thiol-yne reaksjoner26,27,28. Vanligvis har vi vist at disse Foto startet reaksjoner er effektiv under mild forhold når naturlig rikelig cystein brukes. I tillegg har vi vist at disse reaksjonene har en utmerket funksjonsgruppe toleranse, er bio-ortogonale, og har vist seg for å være gjeldende peptid og protein modifikasjoner29. De resulterende thioether/vinyl sulfide bundet peptidene i stor grad forbedre kjemiske løpet av begrensning peptider, gir en labil på tjore endring center og er bevist for å være gjeldende for bruk i mange biologiske programmer30 ,31,32. Hittil har bare begrenset rapporter blitt beskrevet om thiol-ene/thiol-yne peptid cyclization. I en studie publisert av Anseth et al. i 2009, var en reaksjon på harpiks intramolekylære thiol-ene for peptid cyclization mellom aktivert alkener med cystein demonstrert33. I 2015, Chou et al. beskrevet en to-komponent radikale initiert thiol-ene reaksjon for peptid stifting34 og påfølgende, sekvensiell thiol-yne/ene kopling reaksjon35. Nylig beskrev vi en rekke arbeid basert på thioether/vinyl sulfide bundet peptider20,26,27. Denne protokollen beskriver en detaljert syntese av ovennevnte thioether/vinyl sulfide bundet peptider i håp at det vil være nyttig for bredere forskning samfunnet.

<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 detaljert protokoll forberedelse til thioether-bundet peptider bruker på harpiks intramolekylære/intermolekylære thiol-ene hydrothiolation. I tillegg beskriver denne protokollen utarbeidelse av vinyl-sulfide-bundet peptider ved hjelp av i-løsning intramolekylære thiol-yne hydrothiolation mellom amino acids som har alken/alkyne siden kjeder og cystein rester på jeg, jeg + 4 posisjoner. Lineær peptider ble syntetisert bruker standard Fmoc-basert solid-fase peptid syntese (SPPER). Thiol-ene hydrothiolation er utført en intramolekylære deg selv thio-ene reaksjon eller en intermolekylære deg selv thio-ene reaksjon, avhengig av peptid lengden. I denne forskningen utføres en intramolekylære deg selv thio-ene reaksjon ved kortere peptider bruker på harpiks deprotection av trityl grupper av cystein rester etter fullført syntesen av lineær peptid. Harpiks settes da til UV bestråling med photoinitiator 4-methoxyacetophenone (kart) og 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-methyl-1-propanone (MMP). Intermolekylære thiol-ene reaksjonen utføres smelte Fmoc-Cys-OH i en N, N-(DMF) dimethylformamid. Dette er så reagert med peptid bruker alken rentebærende rester på harpiks. Etter at utføres macrolactamization ved hjelp av benzotriazole-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (PyBop), 1-hydroxybenzotriazole (HoBt) og 4-Methylmorpholine (NMM) som aktivisering reagenser på harpiks. Etter macrolactamization, peptid syntese er fortsatt bruke standard SPPER. Ved deg selv thio-yne-hydrothiolation er den lineære peptid kløyvde fra harpiks, tørket og senere oppløst i degassed DMF. Dette er så irradiated bruker UV-lys med photoinitiator 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA). Etter reaksjonen, DMF er fordampet og råolje rester bidrar og renset med høy ytelse flytende kromatografi (HPLC). Disse metodene kan fungere for å forenkle generering av thioether-bundet syklisk peptider skyldes bruk av deg selv thio-ene/yne Klikk kjemien som besitter overlegen funksjonsgruppe toleranse og god avkastning. Innføring av thioether obligasjoner i peptider utnytter nukleofil natur cystein rester og er redoks-inert i forhold til disulfide obligasjoner.

Til HPLC og MS spectra peptid Ac-YmS5AAAC-NH2 og cyclized produktet Ac - Y-(cyclo-1,5)-[mS5AAAC] - NH2 som ble generert ved hjelp av photoreaction på harpiks intramolekylære thiol-ene er avbildet i figur 6B. de sykliske peptid ble funnet for å ha en identisk molekylvekt i forhold til forløperen sin lineær. Men ble tiden sin HPLC observert for å være ca 2 min tidligere enn i forløperne oppstiller separasjon. ...

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

Opprette Thioether/Vinyl Sulfide-bundet spiralformede peptider Via Foto-indusert Thiol-ene/yne Hydrothiolation

Vi presenterer en protokoll for bygging av thioether/vinyl sulfide-bundet spiralformede peptider bruker Foto-indusert 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

Mikrobølgeovn-assistert funksjon av Poly (etylenglykol) og On-resin Peptider for bruk i Chain polymerisasjoner og hydrogeldannelse

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 av Bestilte biomolekylære strukturer ved selvbygging av Short 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

Forbereder Silica Aerogel Monoliths via en Rapid superkritisk Extraction Method

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 av Protein Bioconjugates<em&gt; via</em&gt; Cystein-maleimide kjemi

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

Epitaxial Vekst av Perovskite strontium titanate på Germanium via Atomic Layer Nedfall

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

Innsikt i de Samhandling av aminosyrer og peptider med uorganiske materialer Bruke 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

Selv montering morfologi innhentet fra Tann Polycarbodiimide Kopolymerer 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

Syntetisere natrium Tungstate og natrium Molybdate Microcapsules via bakteriell Mineral utskillelse

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

Fabrikasjon og Testing av katalytiske Aerogels forberedes Via raske superkritisk ekstraksjon

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