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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Los autores reconocen el apoyo financiero de la Fundación de subvenciones de China de Ciencias naturales (no. 21372023, 21778009 y 81701818); el Ministerio de ciencia y tecnología de la República Popular de China (Nº 2015DFA31590); el Shenzhen Ciencia y tecnología Comité de innovación (no. JCYJ20170412150719814, JCYJ20170412150609690, JCYJ20150403101146313, JCYJ20160301111338144, JCYJ20160331115853521, JSGG20160301095829250 y GJHS20170310093122365); y la Fundación de ciencia Postdoctoral de China (no. 2017 M 610704).

1. preparación de equipo
<ol><li>Para el aparato de síntesis de péptidos manual, coloque un colector de vacío (Tabla de materiales) en una eficiente campana extractora. A continuación, colocar llaves de tres vías sobre el colector de vacío y conectar a una tubería de gas nitrógeno o argón. Todas las entradas no utilizadas mediante tabiques de goma de la tapa.</li>
	<li>Conectar columnas llenas de resina (0,8 x 4 cm, depósito de 10 mL, ver Tabla de materiales) al colector uti...

En la ciclización de la resina en intramolecular thio-ene descrita en la figura 3, la eliminación del grupo trityl de un residuo de cisteína fue encontrada para ser un paso crítico para la fotoreducción posterior. Además, el peso molecular de péptidos antes y tras que la reacción fue encontrada para ser idéntico como representan en la Figura 6B. Por lo tanto, el uso de una identificación de HPLC o un ensayo DTNB es necesaria para el seguimiento de la r...

El desarrollo de ligandos para modular las interacciones proteína-proteína (IBP) proporciona un enfoque atractivo para el descubrimiento de medicamentos modernos. Así, se ha invertido mucho esfuerzo en estudiar modalidades química novedosas que eficientemente podrían modular los IBP1,2,3. Protones generalmente consisten en superficies de interacción superficiales, grandes o descontinuadas, y pequeñas moléculas típicamente se consideran ligandos inadecuados para la modulación de los IBP4,5. Con una conveniente expuesta interacción superficie, péptidos cortos que mímico las características estructurales de las interfaces de proteínas representan los candidatos ideales para abordar este problema6,7. Sin embargo, los péptidos cortos son típicamente no estructurados en una solución acuosa. Esto es debido a que las moléculas de agua que compiten con la red de enlace de hidrógeno intramolecular del esqueleto peptídico y conformaciones bien definidas son entropically desfavorables en agua8. Además, los péptidos inherentemente baja estabilidad y propiedades de permeabilidad de la célula en gran medida limitan su uso en aplicaciones biológicas9,10. Según el análisis del Banco de datos (PDB) de proteínas, > 50% de los IBP implican interacciones de α-hélice corta11. Así, se han desarrollado diferentes métodos químicos con respecto a la estabilización de la hélice. Éstos incluyen disulfuro/thioether enlace formación12,13,14, ring-closing metathesis15, anillo de lactama formación16, "haga clic en" química17, además de perfluoroarenes18,19y de la formación de sulfuro de vinilo20.
Estabilizado los péptidos helicoidales se utilizan ampliamente para diversos objetivos intracelulares, como p53, estrógeno receptores, Ras, BCL-2 familia las proteínas y otros21,22,23,24. ALRN-6924, un hidrocarburo de todo grapado inhibidor dual de péptido de MDM2 y MDMX, está siendo usado para investigación clínica25. En los últimos años, nuestro grupo se ha centrado en el desarrollo de métodos de estabilización de novedoso péptido con tiol-ene y tiol-Ino reacciones26,27,28. En general, hemos demostrado que estas reacciones iniciadas por foto son eficientes condiciones suaves cuando naturalmente se utiliza abundante cisteína. Además, hemos demostrado que estas reacciones tienen una tolerancia excelente grupo funcional, son bio-orthogonal y ha demostrado para ser aplicable para péptidos y proteínas modificaciones29. Los péptidos resultantes de sulfuro atado thioether vinilo en gran medida mejoran el espacio químico de péptidos de restricción, ofrecen un centro de modificación en tether lábil y ha demostrado para ser aplicable para su uso en numerosas aplicaciones biológicas30 ,31,32. Hasta la fecha, se han descrito solamente limitados informes sobre la ciclación de péptidos tiol-ene/tiol-Ino. En un estudio publicado por Anseth et al. , en 2009, una reacción en resina intramolecular tiol-ene para la ciclación de péptidos entre alquenos activados con cisteína fue demostrado33. En el año 2015, Chou et al. se describe una reacción de dos componentes iniciado radical tiol-ene para péptido grapado34 y una reacción de acoplamiento de eno-Ino/tiol posterior, secuencial35. Recientemente, hemos descrito una serie de trabajos basados en vinilo thioether sulfuro atado péptidos20,26,27. Este protocolo describe una detallada síntesis de los péptidos de sulfuro atado de vinilo thioether mencionados en la esperanza de que sea útil para la comunidad de investigación.

<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

Aquí, describimos un protocolo detallado para la preparación de péptidos thioether atado con hydrothiolation en resina intramolecular/intermoleculares tiol-ene. Además, este protocolo describe la preparación de péptidos vinilo-sulfuro-atado con hydrothiolation en solución tiol-Ino intramolecular entre residuos de cisteína y producto que poseen cadenas laterales de alkene/alquino en i, i + 4 posiciones. Péptidos lineales fueron sintetizados usando una síntesis de péptidos de fase sólida basado en el Fmoc estándar (SPPS). Tiol-ene hydrothiolation se lleva a cabo mediante una reacción intramolecular de thio-ene o una reacción intermolecular thio-ene, dependiendo de la longitud del péptido. En esta investigación se lleva a cabo una reacción intramolecular de thio-ene en el caso de péptidos más cortos utilizando en resina de desprotección de los grupos del trityl de después de la completa síntesis del péptido lineal de residuos de cisteína. La resina entonces se fija a la irradiación UV con fotoiniciador 4-methoxyacetophenone (mapa) y 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-methyl-1-propanone (MMP). La reacción intermolecular tiol-ene se lleva a cabo por Fmoc-Cys-OH se disuelve en un solvente de N, N- dimetilformamida (DMF). Esto es entonces reaccionó con el péptido utilizando el residuo de alkene-rodamiento en la resina. Después de eso, la macrolactamization se lleva a cabo utilizando hexafluorofosfato de benzotriazol-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium (PyBop), 1-hydroxybenzotriazole (TOHB) y 4-Methylmorpholine (NMM) como reactivos de activación en la resina. Después de la macrolactamization, se continúa la síntesis de péptidos mediante SPPS estándar. En el caso de la hydrothiolation de thio-Ino, el péptido lineal es hendido de la resina, secado y posteriormente se disuelve en DMF desgasificada. Esto entonces se irradia con luz UV de fotoiniciador 2,2-dimetoxi-2-Fenilacetofenona (DMPA). Después de la reacción, DMF se evapora y el residuo crudo se precipita y purificado utilizando cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC). Estos métodos podrían funcionar para simplificar la generación de péptidos cíclicos thioether atado debido al uso de la química click thio-eno/Ino que posee grupo funcional superior tolerancia y buen rendimiento. La introducción de bonos thioether péptidos aprovecha la naturaleza nucleofílica de residuos de cisteína y es redox inertes con respecto a enlaces de disulfuro.

Los espectros de HPLC y MS del péptido Ac-y más5AAAC-NH2 y su producto ciclizados CA - Y-(cyclo-1,5)-[mS5AAAC] - NH2 que se generaron con la fotoreducción en resina intramolecular tiol-ene se representan en figura 6B. péptido cíclico fue encontrado para tener un peso molecular idéntico con respecto a su precursor lineal. Sin embargo, su tiempo de retención HPLC se observó que aproximadamente 2 minutos antes ...

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

Construcción de Thioether/sulfuro de vinilo-atado Hydrothiolation de péptidos helicoidales mediante foto-inducida tiol-eno/Ino

Presentamos un protocolo para la construcción de vinilo thioether sulfuro atado helicoidales péptidos mediante foto-inducida tiol-ene/tiol-Ino 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

Funcionalización asistida por microondas de poli (etilenglicol) y los péptidos sobre resina para uso en polimerizaciones de cadena y Formación de hidrogel

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 ...

Investigación

Química

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

Formación de estructuras biomoleculares ordenada por el auto-ensamblaje de péptidos cortos

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

Preparación de sílice aerogel monolitos a través de un método de extracción supercrítica rápida

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

Síntesis de Proteínas bioconjugados<em&gt; vía</em&gt; Química cisteína-maleimida

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

Crecimiento epitaxial de perovskita del titanato de estroncio en el germanio a través de deposición de capas atómicas

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

Miradas en torno a las interacciones de los aminoácidos y péptidos con materiales inorgánicos Uso de una sola molécula de la Fuerza Espectroscopia

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

Morfologías auto-montaje Obtenido a partir helicoidales policarbodiimida copolímeros y sus derivados de triazol

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

Síntesis de tungstato de sodio y sodio molibdato microcápsulas vía excreción bacteriana de minerales

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

Fabricación y pruebas de Aerogels catalíticos preparados vía rápida extracción supercrítica

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

Síntesis de nanocables de Au sustrato enlazado mediante un mecanismo activo crecimiento superficial

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