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

Författarna erkänner finansiellt stöd från de naturvetenskap Foundation av Kina bidrag (nr 21372023, 21778009 och 81701818); Ministeriet för vetenskap och teknik av folkets republik av Kina (nr. 2015DFA31590); Shenzhen vetenskap och teknik Innovation kommittén (nr. JCYJ20170412150719814, JCYJ20170412150609690, JCYJ20150403101146313, JCYJ20160301111338144, JCYJ20160331115853521, JSGG20160301095829250 och GJHS20170310093122365); och Kina postdoktorala Science Foundation (nr 2017 M 610704).

1. utrustning förberedelse
<ol><li>För manuell peptid-syntes apparatur, placera ett vakuum samlingsrör (Tabell för material) i en effektiv spiskåpa. Nästa, placera trevägs Avstängningskranar på vakuum grenröret och ansluta dem till en kväve eller argon gas. Cap alla oanvända vikar med gummi septa.</li>
	<li>Anslut harts fyllda kolumner (0,8 x 4 cm, 10 mL behållare, se Tabell för material) till grenröret med de tre-vägs Avstängningskranar (figur 1</...

I på-harts intramolekylära thio-ene ringbildning beskrivs i figur 3, befanns avlägsnande av gruppen trityl av en cysteinrest vara ett viktigt steg för den efterföljande är. Dessutom avbildas peptid molekylvikten före och efter reaktionen befanns vara identiska som i figur 6B. Därför krävs användning av en HPLC-identifiering eller ett DTNB-test för att övervaka reaktionen. När det gäller intermolekylära thio-ene reaktionen beskrivs i <strong class...

Utvecklingen av ligander till modulera protein-protein interaktioner (PPI) ger en attraktiv metod för moderna läkemedelsutveckling. Således har en stor ansträngning investerats i att studera nya kemiska modaliteter som effektivt kunde modulera protonpumpshämmare1,2,3. Protonpumpshämmare består vanligen av grunt, stora eller avvecklad samverkande ytor och små molekyler normalt anses olämpliga ligander för moduleringen av protonpumpshämmare4,5. Med en lämplig exponerade samverkande yta representerar kort peptider som efterliknar strukturella drag hos protein-gränssnitt perfekta kandidater att ta itu med detta problem6,7. Kort peptider är dock normalt ostrukturerad i vattenlösning. Detta är på grund av att vattenmolekyler som konkurrerar med de intramolekylära väte bindning nätverket av peptid ryggraden och väldefinierade konformationer är entropically unfavorable i vatten8. Dessutom peptiderna låg inneboende stabilitet och permeabilitet Cellegenskaper i hög grad begränsa deras användning i biologiska program9,10. Enligt protein data bank (PDB) analys, > 50% av protonpumpshämmare innebär kort α-helix interaktioner11. Således har olika kemiska metoder utvecklats när det gäller helix stabilisering. Dessa inkluderar disulfid/thioether bond bildandet12,13,14, ringen-stängning metates15, lactam ringen bildandet16, ”klicka” kemi17, tillägg av perfluoroarenes18,19och vinyl-svavelväte bildas20.
Stabiliserad spiralformade peptider är allmänt utnyttjas för olika intracellulära mål, inklusive p53, östrogen receptorer, Ras, BCL-2 familj proteiner, och andra21,22,23,24. ALRN-6924, en all-kolväte häftade peptid dubbla hämmare av MDM2 och MDMX, används för närvarande för klinisk utredning25. I de senaste åren, har vår grupp fokuserat på utvecklingen av romanen peptid stabilisering metoder använder thiol-ene och thiol-yne reaktioner26,27,28. I allmänhet har vi visat att dessa foto-initierade biverkningar är effektiva under milda förhållanden när naturligt rikligt cystein används. Vi har dessutom visat att dessa reaktioner har en utmärkt funktionell grupp tolerans, är bio-ortogonala och har visat sig vara tillämpliga för peptid- och ändringar29. De resulterande thioether/vinyl svavelväte uppbundna peptiderna i hög grad förbättra det kemiska utrymmet tvang peptider, ger ett instabilt på-tether modifiering center och har visat sig vara tillämpligt för bruk i många biologiska applikationer30 ,31,32. Hittills har har endast begränsad rapporter beskrivits angående thiol-ene/thiol-yne peptid ringbildning. I en studie publicerad av Anseth et al. 2009, var en på-harts intramolekylära thiol-ene reaktion för peptid ringbildning mellan aktiverade alkener med cystein visat33. Under 2015 Chou et al. beskrivs en tvåkomponents radikala initierade thiol-ene reaktion för peptid häftning34 och en efterföljande, sekventiell thiol-yne/ene koppling reaktion35. Nyligen har beskrivit vi en rad verk baserat på thioether/vinyl svavelväte uppbundna peptider20,26,27. Det här protokollet beskriver en detaljerad sammanfattning av de ovannämnda thioether/vinyl svavelväte uppbundna peptiderna i förhoppning att det kommer att vara till hjälp för bredare forskarsamhället.

<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

Här beskriver vi ett detaljerat protokoll för beredning av thioether-uppbundna peptider med på-harts intramolekylära/intermolekylära thiol-ene hydrothiolation. Det här protokollet beskriver dessutom utarbetandet av vinyl-sulfid-uppbundna peptider med i-lösning intramolekylära thiol-yne hydrothiolation mellan amino acids som besitter alkene/alkynen sida kedjor och cystein rester vid jag, jag + 4 positioner. Linjär peptider var syntetiseras med en standard Fmoc-baserade fasta fasen peptid syntes (SPPS). Thiol-ene hydrothiolation utförs med hjälp av en intramolekylära thio-ene reaktion eller en intermolekylära thio-ene reaktion, beroende på peptid längden. I denna forskning utförs en intramolekylära thio-ene reaktion när det gäller kortare peptider med på-harts deprotection trityl grupper av cystein rester efter komplett syntesen av den linjära peptiden. Kådan anges då UV-bestrålning med photoinitiator 4-methoxyacetophenone (karta) och 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-methyl-1-propanone (MMP). Intermolekylära thiol-ene reaktionen utförs av upplösning Fmoc-Cys-OH i ett N, N- dimetylformamid (DMF) lösningsmedel. Detta är då reagerade med peptiden med alkene-bärande återstoden på harts. Efter det utförs macrolactamization använda bensotriazol-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium hexafluorofosfat (PyBop), 1-hydroxybenzotriazole (HoBt) och 4-Methylmorpholine (NMM) som aktivering reagens på kådan. Efter macrolactamization, peptidsyntesen är fortsatt använda standard SPPS. När det gäller den thio-yne hydrothiolation, är den linjära peptiden klyvs från kådan, torkat och därefter upplöstes avgasade DMF. Detta är sedan bestrålas med UV-ljus med photoinitiator 2,2-dimetoxi-2-phenylacetophenone (DMPA). Efter reaktionen, DMF indunstas och rå återstoden utfälls och renas med hjälp av högpresterande vätskekromatografi (HPLC). Dessa metoder kan fungera för att förenkla generationen av thioether-uppbundna cykliska peptider på grund av användning av thio-ene/yne Klicka kemi som äger överlägsen funktionell grupp tolerans och god avkastning. Införandet av thioether obligationer i peptider tar fördel av nukleofil naturen av cystein rester och är redox-inert i förhållande till disulfide obligationer.

De HPLC och MS-spektra av peptiden Ac-Guitar5AAAC-NH2 och dess cyclized produkt Ac - Y-(cyclo-1,5)-[mS5AAAC] - NH2 som genererades med på-harts intramolekylära thiol-ene är skildras i figur 6b. den cykliska peptiden upptäcktes att en identisk molekylvikt i förhållande till dess linjära föregångare. Dess HPLC retentionstiden observerades dock vara cirka 2 min tidigare än sina föregångare på samma separat...

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

Bygga Thioether/Vinyl sulfid-uppbundna spiralformade peptider Via foto-inducerad Thiol-ene/yne Hydrothiolation

Vi presenterar ett protokoll för byggandet av thioether/vinyl sulfid-uppbundna spiralformade peptider med foto-inducerad 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

Mikrovågsassisterad funktionalisering av poly (etylenglykol) och On-harts Peptider för användning i Chain Polymerisationer och Hydrogel Bildning

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

Bildning av Beställda Biomolecular Structures av självorganisering av korta 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

Förbereda Silica Aerogel monoliter via en snabb superkritisk extraktion metod

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

Syntesen av protein biokonjugat<em&gt; via</em&gt; Cystein-maleimid 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

Epitaxiell tillväxt av 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

Insikter Interaktioner av aminosyror och peptider med oorganiska material med hjälp av enda molekyl 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

Självorganiserande morfologi som erhållits från Raka polykarbodiimid sampolymerer och deras triazolderivat

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

Syntetisera natrium volframhaltigt och natrium molybdat mikrokapslar via bakteriell Mineral utsöndring

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

Tillverkning och provning av katalytisk Aerogel redo Via snabba Överkritisk extraktion

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