Name: constructing cyclic peptides using an on-tether sulfonium center
Uploaded: 2022-09-28T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Constructing Cyclic Peptides Using an On-Tether Sulfonium Center at JoVE.com

نقر بالدعم المالي من البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (2021YFC2103900) ؛ منح مؤسسة العلوم الطبيعية الصينية (21778009 و 21977010) ؛ مؤسسة العلوم الطبيعية بمقاطعة قوانغدونغ (2022A1515010996 و 2020A1515010521): لجنة الابتكار في العلوم والتكنولوجيا في شنتشن ، (RCJC20200714114433053 ، JCYJ201805081522131455 ، و JCYJ20200109140406047) ؛ ومنحة معهد شنتشن-هونغ كونغ لعلوم الدماغ - مؤسسات البحوث الأساسية في شنتشن (2019SHIBS0004). يقر المؤلفون بدعم المجلة من العلوم الكيميائية ، والجمعية الملكية للكيمياء كمرجع 30 ومجلة الكيمياء العضوية ، الجمعية الكيميائية الأمريكية ، كمرجع 31.

1. إعداد المعدات
تنبيه: مورفولين ، N ، N- ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) ، ثنائي كلورو الميثان (DCM) ، N ، N- ثنائي أيزوبروبيل إيثيل أمين (DIPEA) ، TFA ، مورفولين ، بيبيريدين ، ثنائي إيثيل الأثير ، والميثانول سامة ومتقلبة ومسببة للتآكل. يمكن أن تضر هذه الكواشف بجسم الإنسان من خلال الاس?...

<ol>
	<li>Arkin, M. R., Tang, Y. Y., Wells, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small-molecule+inhibitors+of+protein-protein+interactions:+Progressing+toward+the+reality.">Small-molecule inhibitors of protein-protein interactions: Progressing toward the reality.</a> Chemistry Biology. 21 (9), 1102-1114 (2014).</li><li>Shi, X. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+stapling+of+unprotected+peptides+via+chemoselective+methionine+bis-alkylation/dealkylation.">Reversible stapling of unprotected peptides via chemoselective methionine bis-alkylation/dealkylation.</a> Chemical Science. 9 (12), 3227-3232 (2018).</li><li>Muttenthaler, M., King, G. F., Adams, D. J., Alewood, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trends+in+peptide+drug+discovery.">Trends in peptide drug discovery.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 20 (4), 309-325 (2021).</li><li>White, C. J., Yudin, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contemporary+strategies+for+peptide+macrocyclization.">Contemporary strategies for peptide macrocyclization.</a> Nature Chemistry. 3 (7), 509-524 (2011).</li><li>Victoria, G. G., Reddy, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+the+synthesis+of+organic+chloramines+and+their+insights+into+health+care.">Recent advances in the synthesis of organic chloramines and their insights into health care.</a> New Journal of Chemistry. 45, 8386-8408 (2021).</li><li>Kim, J. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conformation+and+stereoselective+reduction+of+hapten+side+chains+in+the+antibody+combining+site.">Conformation and stereoselective reduction of hapten side chains in the antibody combining site.</a> Journal of the American Chemical Society. 113 (24), 9392-9394 (1991).</li><li>Waddington, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+organometallic+strategy+for+cysteine+borylation.">An organometallic strategy for cysteine borylation.</a> Journal of the American Chemical Society. 143 (23), 8661-8668 (2021).</li><li>Luong, H. X., Bui, H. T. P., Tung, T. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+the+all-hydrocarbon+stapling+technique+in+the+design+of+membrane-active+peptides.">Application of the all-hydrocarbon stapling technique in the design of membrane-active peptides.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 65 (4), 3026-3045 (2022).</li><li>G&#243;ngora-Ben&#237;tez, M., Tulla-Puche, J., Albericio, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifaceted+roles+of+disulfide+bonds.+peptides+as+therapeutics.">Multifaceted roles of disulfide bonds. peptides as therapeutics.</a> Chemical Reviews. 114 (2), 901-926 (2014).</li><li>Li, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cooperative+stapling+of+native+peptides+at+lysine+and+tyrosine+or+arginine+with+formaldehyde.">Cooperative stapling of native peptides at lysine and tyrosine or arginine with formaldehyde.</a> Angewandte Chemie International Edition. 60 (12), 6646-6652 (2021).</li><li>Blaum, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lysine+and+arginine+side+chains+in+glycosaminoglycan-protein+complexes+investigated+by+NMR,+cross-Linking,+and+mass+spectrometry:+a+case+study+of+the+factor+h-heparin+Interaction.">Lysine and arginine side chains in glycosaminoglycan-protein complexes investigated by NMR, cross-Linking, and mass spectrometry: a case study of the factor h-heparin Interaction.</a> Journal of the American Chemical Society. 132 (18), 6374-6381 (2010).</li><li>Petitdemange, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+tuning+of+elastin-like+polypeptide+properties+via+methionine+oxidation.">Selective tuning of elastin-like polypeptide properties via methionine oxidation.</a> Biomacromolecules. 18 (2), 544-550 (2016).</li><li>Kadlcik, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reductive+modification+of+a+methionine+residue+in+the+amyloid-beta+peptide.">Reductive modification of a methionine residue in the amyloid-beta peptide.</a> Angewandte Chemie International Edition. 45 (16), 259 (2006).</li><li>Reguera, L., Rivera, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multicomponent+reaction+toolbox+for+peptide+macrocyclization+and+stapling.">Multicomponent reaction toolbox for peptide macrocyclization and stapling.</a> Chemical Reviews. 119 (17), 9836-9860 (2019).</li><li>Reddy, C. B. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antiviral+activity+of+3-(1-chloropiperidin-4-yl)-6-fluoro+benzisoxazole+2+against+white+spot+syndrome+virus+in+freshwater+crab,+Paratelphusa+hydrodomous.">Antiviral activity of 3-(1-chloropiperidin-4-yl)-6-fluoro benzisoxazole 2 against white spot syndrome virus in freshwater crab, Paratelphusa hydrodomous.</a> Aquaculture Research. 47 (8), 2677-2681 (2015).</li><li>Embaby, A. M., Schoffelen, S., Kofoed, C., Meldal, M., Diness, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rational+tuning+of+fluorobenzene+probes+for+cysteine-selective+protein+modification.">Rational tuning of fluorobenzene probes for cysteine-selective protein modification.</a> Angewandte Chemie International Edition. 57 (27), 8022-8026 (2018).</li><li>Jiang, H. F., Chen, W. J., Wang, J., Zhang, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+N-terminal+modification+of+peptides+and+proteins:+recent+progresses+and+applications.">Selective N-terminal modification of peptides and proteins: recent progresses and applications.</a> Chinese Chemical Letters. 33 (1), 80-88 (2022).</li><li>Yu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PDZ-reactive+peptide+activates+ephrin-B+reverse+signaling+and+inhibits+neuronal+chemotaxis.">PDZ-reactive peptide activates ephrin-B reverse signaling and inhibits neuronal chemotaxis.</a> ACS Chemical Biology. 11 (1), 149-158 (2016).</li><li>Huhn, A. J., Guerra, R. M., Harvey, E. P., Bird, G. H., Walensky, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+covalent+targeting+of+anti-apoptotic+BFL-1+by+cysteine-reactive+stapled+peptide+inhibitors.">Selective covalent targeting of anti-apoptotic BFL-1 by cysteine-reactive stapled peptide inhibitors.</a> Cell Chemical Biology. 23 (9), 1123-1134 (2016).</li><li>Chow, H. Y., Zhang, Y., Matheson, E., Li, X. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ligation+technologies+for+the+synthesis+of+cyclic+peptides.">Ligation technologies for the synthesis of cyclic peptides.</a> Chemical Reviews. 119 (17), 9971-10001 (2019).</li><li>Zhang, H. Y., Chen, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclic+peptide+drugs+approved+in+the+last+two+decades+(2001-2021).">Cyclic peptide drugs approved in the last two decades (2001-2021).</a> RSC Chemical Biology. 3 (1), 18-31 (2021).</li><li>Lee, Y. J., Han, S. H., Lim, Y. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+stabilization+and+multimerization+of+a+peptide+alpha-helix+by+stapling+polymerization.">Simultaneous stabilization and multimerization of a peptide alpha-helix by stapling polymerization.</a> Macromolecular Rapid Communications. 37 (13), 1021-1026 (2016).</li><li>Karthikeyan, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anti-viral+activity+of+methyl+1-chloro-7-methyl-2-propyl-1h-benzo[d]+imidazole-5-carboxylate+against+white+spot+syndrome+virus+in+freshwater+crab+(Paratelphusa+hydrodromous).">Anti-viral activity of methyl 1-chloro-7-methyl-2-propyl-1h-benzo[d] imidazole-5-carboxylate against white spot syndrome virus in freshwater crab (Paratelphusa hydrodromous).</a> Aquaculture International. 30, 989-998 (2022).</li><li>Zhao, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crosslinked+aspartic+acids+as+helix-nucleating+templates.">Crosslinked aspartic acids as helix-nucleating templates.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (39), 12088-12093 (2016).</li><li>Hu, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+in-tether+chiral+center+modulates+the+helicity,+cell+permeability,+and+target+binding+affinity+of+a+peptide.">An in-tether chiral center modulates the helicity, cell permeability, and target binding affinity of a peptide.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (28), 8013-8017 (2016).</li><li>Hu, K., Sun, C., Li, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+and+versatile+on-tether+modification+of+chiral-center-induced+helical+peptides.">Reversible and versatile on-tether modification of chiral-center-induced helical peptides.</a> Bioconjugate Chemistry. 28 (7), 2001-2007 (2017).</li><li>Kramer, J. R., Deming, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+chemoselective+tagging+and+functionalization+of+methionine+containing+peptides.">Reversible chemoselective tagging and functionalization of methionine containing peptides.</a> Chemical Communications. 49 (45), 5144-5146 (2013).</li><li>Shi, X. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+stapling+of+unprotected+peptides+via+chemoselective+methionine+bisalkylation/dealkylation.">Reversible stapling of unprotected peptides via chemoselective methionine bisalkylation/dealkylation.</a> Chemical Science. 9 (12), 3227-3232 (2018).</li><li>Merrifield, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+phase+synthesis.+Nobel+lecture,+8+December+1984.">Solid phase synthesis. Nobel lecture, 8 December 1984.</a> Bioscience Reports. 5 (5), 353-376 (1985).</li><li>Wang, D. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sulfonium+tethered+peptide+ligand+rapidly+and+selectively+modifies+protein+cysteine+in+vicinity.">A sulfonium tethered peptide ligand rapidly and selectively modifies protein cysteine in vicinity.</a> Chemical Science. 10 (19), 4966-4972 (2019).</li><li>Hou, Z. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sulfonium+triggered+thiol-yne+reaction+for+cysteine+modification.">A sulfonium triggered thiol-yne reaction for cysteine modification.</a> The Journal of Organic Chemistry. 85 (3), 1698-1705 (2020).</li><li>Reguera, L., Rivera, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multicomponent+reaction+toolbox+for+peptide+macrocyclization+and+stapling.">Multicomponent reaction toolbox for peptide macrocyclization and stapling.</a> Chemical Reviews. 119 (17), 9836-9860 (2019).</li></ol>

يوفر النهج التركيبي الموصوف في هذه الورقة طريقة لتوليف الببتيدات الحلقية باستخدام Cys و Met في تسلسل الببتيد ، حيث يتم إنشاء الببتيدات الخطية الأساسية بواسطة تقنيات تخليق الببتيد ذات الطور الصلب الشائعة. بالنسبة لثنائي ألكلة الببتيدات الحلقية بين Cys و Met ، يمكن تقسيم المسار الاصطناعي بأكمله...

تلعب تفاعلات البروتين والبروتين (PPIs)1 دورا محوريا في البحث والتطوير في مجال الأدوية. يعد بناء الببتيدات المستقرة ذات التشكل الثابت بالوسائل الكيميائية أحد أهم الطرق لتطوير أشكال محاكاة ل PPIs2. حتى الآن ، تم تطوير العديد من الببتيدات الحلقية التي تستهدف مثبطات مضخة البروتون للاستخدام السريري3. معظم الببتيدات مقيدة بتشكيل حلزوني α لتقليل الإنتروبيا التوافقية وتحسين الاستقرار الأيضي ، وتقارب ربط الهدف ، ونفاذية الخلية 4,5. في العقدين الماضيين ، تم إدخال السلاسل الجانبية ل Cys 6,7 و lysine8,9 و tryptophan 10 و arginine 11 و Met12,13 في الأحماض الأمينية غير الطبيعية لإصلاح الببتيد في شكل دوري. يمكن أن تستهدف هذه الببتيدات الحلقية مساحة كيميائية فريدة أو مواقع خاصة ، مما يؤدي إلى تفاعل تساهمي لتشكيل ارتباط تساهمي بالبروتينالببتيد 14،15،16،17. في تقرير حديث صادر عن Yu et al. ، تم تثبيت كلوروأسيتاميد في مجال روابط الببتيد ، مما يضمن تفاعل اقتران تساهمي مع خصوصية بروتين ممتازة18. علاوة على ذلك ، تم دمج الرؤوس الحربية المحبة للكهرباء ، مثل الأكريلاميد وفلوريد السلفونيل الأريل (ArSO2F) ، في الببتيدات بواسطة Walensky et al.19 لتشكيل مثبطات تساهمية ببتيدية مستقرة وتحسين التأثير المضاد للورم لمثبطات الببتيد. لذلك ، من المهم جدا إدخال مجموعة وظيفية إضافية من أجل تعديل روابط البروتين الببتيد20 تساهميا. لا تتفاعل هذه المجموعات مع البروتينات الموجودة على السلسلة الجانبية فحسب ، بل تعمل أيضا على استقرار التركيب الثانوي للببتيد21. ومع ذلك ، فإن تطبيق البروتينات المعدلة تساهميا التي تسببها روابط الببتيد محدود بسبب المسار الاصطناعي المعقد والارتباط غير المحدد للمجموعات الكيميائية22,23. لذلك ، هناك حاجة ماسة إلى استراتيجيات فعالة لتوليف الببتيدات الحلقية.
مستوحى من الاستراتيجيات المتنوعة للببتيدات الحلقية2،24،25،26 ، يحاول هذا البروتوكول تطوير طريقة بسيطة وفعالة لتثبيت الببتيدات. بالإضافة إلى ذلك، لاحظنا أن مجموعة السلسلة الجانبية للببتيد المستقر يمكن أن تتفاعل تساهميا مع البروتين المستهدف عندما تكون قريبة مكانيا من روابط الببتيد. تم سد نقص Met المعدل كيميائيا من قبل مجموعة Deming في عام 2013 من خلال تطوير طريقة جديدة لإنتاج ميثيونين الببتيد المعدل بشكل انتقائي27. بناء على هذه الخلفية ، ركز Shi et al. على تطوير الإغلاق الحلقي للسلاسل الجانبية لتشكيل مركز ملح السلفونيوم. عندما يتحد ليجند الببتيد مع البروتين المستهدف ، تتفاعل مجموعة ملح السلفونيوم تساهميا مع بروتين Cys القريب مكانيا. في السنوات الأخيرة ، صمم Shi et al. طريقة جديدة لتثبيت الببتيد الدوري28. تم تقليل ملح السلفونيوم على الببتيد الدوري بواسطة عامل اختزال مع مجموعة سلفهيدريل التي تم اختزالها عكسيا إلى Met. ومع ذلك ، كان للتفاعل كفاءة منخفضة ، مما كان ضارا بدراسات التطبيق البيولوجي اللاحقة. في الدراسة الحالية ، تم تصميم تفاعل إغلاق حلقة Met-Cys وبروبارجيل بروميد-Cys ، مع بقاء ملح سلفونيوم واحد على السلسلة الجانبية للببتيد الدوري. كان ملح السلفونيوم بمثابة رأس حربي جديد يتفاعل تساهميا مع بروتين Cys تحت القرب المكاني. باختصار ، تم تدوير الببتيد المتحور Cys and Met عن طريق الألكلة داخل الجزيئات ، مما أدى إلى توليد مركز سلفونيوم على الحبل. في هذه العملية ، كان تشكيل جسر سلسلة جانبية أمرا بالغ الأهمية للببتيدات الدورية. بشكل عام ، يصف هذا البروتوكول دورة الببتيد التفصيلية القائمة على السلفونيوم والتي يتم تحقيقها باستخدام ظروف وعمليات تفاعل بسيطة. والهدف من ذلك هو تطوير طريقة محتملة لمزيد من التطبيقات البيولوجية الواسعة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1,3-bis(bromomethyl)-benzen</td>
			<td>Energy</td>
			<td>D0215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,3-Dimethylbarbituric acid</td>
			<td>Energy</td>
			<td>A46873</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1H NMR and HSQC</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>&#160;AVANCE-III 400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-Hydroxybenzotriazole hydrate</td>
			<td>Energy</td>
			<td>E020543</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-(7-azabenzotriazol-1-yl)-N,N,N&#39;,N&#39;-tetramethyluronium hexafluorophosphate (HATU)</td>
			<td>Energy</td>
			<td>A1797</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-mercaptopyridine</td>
			<td>Energy</td>
			<td>Y31130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-Aminocaproic acid</td>
			<td>Energy</td>
			<td>A010678</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic anhydride</td>
			<td>Energy</td>
			<td>A01021454</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>9758</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium carbonate</td>
			<td>Energy</td>
			<td>12980</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane (DCM)</td>
			<td>Energy</td>
			<td>W330229</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Heating Cooling Drybath</td>
			<td>&#160;Thermo Scientific</td>
			<td>88880029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diisopropylethylamine (DIPEA)</td>
			<td>Energy</td>
			<td>W320014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl formamide (DMF)</td>
			<td>Energy</td>
			<td>B020051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithiothreitol</td>
			<td>Energy</td>
			<td>A10027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrospray Ionization Mass</td>
			<td>SHIMADZU2020</td>
			<td>&#160;LC-MS2020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Ala-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R30101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Arg(Pbf)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R30201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Cys(Trt)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R30501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Gln(Trt)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R30601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Glu(OtBu)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R30701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-His(Boc)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R30902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Ile-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R31001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Lys(Boc)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R31201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Met-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R31301</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Pro-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R31501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Ser(tBu)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R31601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Thr(tBu)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R31701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Trp(Boc)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R31801</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Tyr(tBu)-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R31901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fmoc-Val-OH</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd</td>
			<td>R32001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formic acid</td>
			<td>Energy</td>
			<td>W810042</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Performance Liquid 
			Chromatography</td>
			<td>SHIMADZU</td>
			<td>LC-2030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>9758</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Morpholine</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>M109062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N&#39;-Diisopropylcarbodiimide</td>
			<td>Energy</td>
			<td>B010023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ninhydrin Reagent</td>
			<td>Energy</td>
			<td>N7285</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propargyl bromide</td>
			<td>Energy</td>
			<td>W320293</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rink Amide MBHA resin</td>
			<td>Nanjing Peptide Biotech Ltd.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solid Phase Extraction (SPE) Sample Collection Plates</td>
			<td>&#160;Thermo Scientific</td>
			<td>60300-403</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrakis(triphenylphosphine) palladium</td>
			<td>Energy</td>
			<td>T1350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three-way stopcocks</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>7328107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine</td>
			<td>Energy</td>
			<td>B010737</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid (TFA)</td>
			<td>J&#38;K</td>
			<td>101398</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triisopropylsilane (TIS)</td>
			<td>Energy</td>
			<td>T1533</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

constructing cyclic peptides using an on-tether sulfonium center

في السنوات الأخيرة ، جذبت الببتيدات الدورية اهتماما متزايدا في مجال اكتشاف الأدوية بسبب أنشطتها البيولوجية الممتازة ، ونتيجة لذلك ، يتم استخدامها الآن سريريا. لذلك ، من الأهمية بمكان البحث عن استراتيجيات فعالة لتوليف الببتيدات الحلقية لتعزيز تطبيقها في مجال اكتشاف الأدوية. تقدم هذه الورقة بروتوكولا مفصلا للتوليف الفعال للببتيدات الحلقية باستخدام ثنائي الألكلة على الراتنج أو داخل الجزيئات (بين الجزيئات). باستخدام هذا البروتوكول ، تم تصنيع الببتيدات الخطية من خلال الاستفادة من تخليق الببتيد في المرحلة الصلبة مع السيستين (Cys) والميثيونين (Met) المقترن في وقت واحد على الراتنج. علاوة على ذلك ، تم تصنيع الببتيدات الحلقية عن طريق البيسالكيل بين Met و Cys باستخدام حبل قابل للضبط ومركز سلفونيوم على الحبل. يمكن تقسيم المسار الاصطناعي بأكمله إلى ثلاث عمليات رئيسية: إزالة الحماية من Cys على الراتنج ، واقتران الرابط ، والدوران بين Cys و Met في محلول انقسام حمض ثلاثي فلورو أسيتيك (TFA). علاوة على ذلك ، مستوحاة من تفاعل مركز السلفونيوم ، تم إرفاق مجموعة بروبارجيل ب Met لتحفيز إضافة ثيول ين وتشكيل ببتيد دوري. بعد ذلك ، تم تجفيف الببتيدات الخام وإذابتها في الأسيتونيتريل ، وفصلها ، ثم تنقيتها بواسطة كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC). تم تأكيد الوزن الجزيئي للببتيد الدوري بواسطة قياس الطيف الكتلي اللوني السائل (LC-MS) ، وتم تأكيد استقرار تركيبة الببتيد الدوري مع المختزل باستخدام HPLC. بالإضافة إلى ذلك ، تم تحليل التحول الكيميائي في الببتيد الدوري بواسطة أطياف الرنين المغناطيسي النووي 1H (1H NMR). بشكل عام ، يهدف هذا البروتوكول إلى وضع استراتيجية فعالة لتوليف الببتيدات الدورية.

تم تصنيع جميع الببتيدات الخطية على راتنج Rink-amide MBHA بواسطة توليف المرحلة الصلبة Fmoc اليدوي القياسي. تم بناء نموذج سداسي الببتيد الدوري (Ac (cyclo-I) -WMAAAC-NH2) كما هو موضح في الشكل 5A. والجدير بالذكر أنه تم إنشاء مركز شيرال جديد على الحبل بواسطة ألكلة الأرصاد الجوية ، مع تأكيد اثن?...

Watch this Scientific Journal Video about Constructing Cyclic Peptides Using an On-Tether Sulfonium Center at JoVE.com

Constructing Cyclic Peptides Using an On-Tether Sulfonium Center

يقدم هذا البروتوكول تخليق الببتيدات الحلقية عن طريق البيسالكيل بين السيستين والميثيونين وتفاعل ثيول ين السهل الناجم عن مركز بروبارجيل السلفونيوم.

بناء الببتيدات الحلقية باستخدام مركز السلفونيوم على الحبل

In recent years, cyclic peptides have attracted increasing attention in the field of drug discovery due to their excellent biological activities, and, as ...

في هذا البروتوكول ، تم بناء ملح السلفونيوم الذي يمكن أن يكون بمثابة يد جديدة تتفاعل مع بروتين السيستين على القرب الخاص. كانت ميزة هذه التقنية هي أن هذا التفاعل كان سريعا وفعالا ، وخاليا من محفز الميت وطور طريقة بسيطة وفعالة لتثبيت الببتيدات. للبدء ، قم بإعداد محلول إزالة الحماية N-terminal 9-fluorinyl-methyloxycarbonyl من 20٪ بيبيريدين أو 50٪ مورفولين و DMF في دورق أو دورق سعة 500 ملليلتر.بعد ذلك ، أضف 10 ملليلتر من محلول إزالة الحماية إلى العمود والنيتروجين الفقاعي في المحلول لمدة 30 دقيقة أو مرتين لمدة خمس دقائق. استنزاف الحل بواسطة مضخة فراغ وغسل الراتنج بالتتابع لمدة خمس مرات مع ثنائي كلورو ميثان و N، N-ثنائي ميثيل الفورماميد. للكشف عن الراتنج كمحلول أصفر داكن اللون ، أضف ملليلتر واحد من N ، N-dimethylformamide إلى كمية صغيرة من الراتنج وأضف 200 ميكرولتر من 5٪ نينهيدرين إلى أنبوب زجاجي.قم بتسخينه عند 130 درجة مئوية لمدة ثلاث دقائق لتقييم التغيرات في لون الراتنج. لاقتران الببتيدات ، قم بإعداد محلول خليط كما هو موضح في المخطوطة في أنبوب بولي بروبيلين وقم بحله في ثلاثة ملليلتر من N ، N-dimethylformamide. ثم أضف 173 ميكرولترا من N أو N-diisopropylethylamine أو 154 ميكرولترا من N، N'diisopropylcarbodiimide إلى المحلول لتعطيل الحمض الأميني.بعد ذلك ، أضف الخليط إلى العمود بالراتنج وقم بفقاعته بالنيتروجين لمدة ساعتين. بعد الاقتران ، أضف ملليلتر واحد من N ، N-dimethylformamide إلى كمية صغيرة من الراتنج وأضف 200 ميكرولتر من 5٪ نينهيدرين إلى أنبوب زجاجي. قم بتسخينه عند 130 درجة مئوية لمدة ثلاث دقائق بينما تغير الراتنج إلى عديم اللون مما يؤكد عدم وجود مجموعة أمينية حرة قبل خطوة إزالة الحماية.بعد تصريف المحلول ، اغسل الراتنج كما هو موضح سابقا وأضف 10 ملليلتر من محلول إزالة الحماية إلى العمود. ثم ، فقاعة مع النيتروجين لمدة 30 دقيقة أو مرتين لمدة خمس دقائق. ومرة أخرى ، أضف حلا جديدا.أضف 10 ملليلتر من الميثانول اللامائي إلى العمود مع الراتنج للتجفيف وجفف بالنيتروجين للاستخدام التالي. تزن 100 ملليغرام من الراتنج في عمود وتغسل الراتنج مع ثنائي كلورو ميثان و N ، N-dimethylformamide قبل خطوة اقتران. تحضير محلول لإزالة مجموعة الحماية من التريتيل-إل-سيستين عن طريق إضافة حمض ثلاثي فلورو أسيتيك وثلاثي أيزوبروبيل سيلان وخليط ثنائي كلورو ميثان في دورق أو دورق سعة 100 ملليلتر لإزالة المجموعة الواقية.أضف خمسة إلى 10 ملليلتر من المحلول المحضر إلى العمود لإزالة مجموعة الحماية لمدة 10 دقائق. كرر ست مرات مع فقاعات النيتروجين حتى يختفي اللون الأصفر تماما. بعد تصريف المحلول بواسطة مضخة تفريغ ، اغسل الراتنج كما هو موضح سابقا.بعد ذلك ، قم بإعداد محلول للتفاعل مع السيستين غير المحمي عن طريق إضافة رابط ثنائي الهلجنة و N ، N-diisopropylethylamine في دورق أو دورق سعة 50 ملليلتر مع N ، N-dimethylformamide. أضف خمسة إلى 10 ملليلتر من محلول التفاعل إلى العمود للتفاعل مع السيستين المحمي لمدة ثلاث ساعات على الأقل مع فقاعات النيتروجين. مرة أخرى ، قم بتصريف المحلول بواسطة مضخة تفريغ واغسل الراتنج بالتتابع كما هو موضح سابقا.لتحضير محلول تدوير الببتيد، أضف خليط حمض ثلاثي فلورو أسيتيك في دورق سعة 20 ملليلتر أو دورق في غطاء الدخان لتدوير الببتيد. بعد ذلك ، أضف خمسة إلى 10 ملليلتر من محلول الخليط إلى أنبوب البولي بروبلين وشق الراتنج تحت كوكتيل حمض ثلاثي فلورو أسيتيك لمدة ثلاث ساعات. بعد تجفيف الراتنج وغسله قبل أن يتم توضيح خطوة الاقتران مسبقا ، قم بإعداد محلول مائي من حمض الفورميك بنسبة 1٪ وبروميد بروبارجيل مليمولار واحد وأضفه إلى محلول ببتيد الميثيونين.بعد ذلك ، هز تفاعل اقتران الميثيونين وبروبارجيل بروميد في درجة حرارة الغرفة لمدة 12 ساعة. بعد التفاعل ، قم بإذابة المنتج في أنبوب بولي بروبيلين وأسيتونيتريل وقم بترشيحه من خلال غشاء مرشح 0.22 ميكرومتر. بعد ذلك ، قم بتنقية المحلول عن طريق المرحلة العكسية HPLC على الفور وقم بتجميده وجففه إلى مسحوق للاستخدام التالي.تميزت الببتيدات الحلقية المركبة باستخدام ثنائي الألكلة بين السيستين والميثيونين بواسطة طيف HPLC و LCMS ، مما يدل على أن البشرة أظهرت أوقات احتفاظ مميزة وأوزان جزيئية متطابقة. أظهرت آثار HPLC للبشرة ومنتجها المترافق التحويل المعتمد على الوقت بين الببتيد الدوري ومنتجه. تم تحديد الوزن الجزيئي للببتيدات الحلقية التي تم تصنيعها باستخدام تفاعل من نوع ثيول ين بواسطة LCMS وتم عزل الببتيد وتنقيته بواسطة HPLC.تم تمييز الببتيدات أيضا بواسطة البروتون NMR والأطياف المتماسكة الكمومية الأحادية غير المتجانسة ، مما يكشف عن التحول الكيميائي. تم الحصول على أطياف البروتون NMR للتحويل المعتمد على الوقت بين الببتيد الدوري وثنائي ثيوثريتول وأكسيد الديوتيريوم لاستكشاف استقرار الببتيد بسبب فتح حلقة السلفونيوم. أظهرت النتائج أنه لم يتم تشكيل أي منتجات إضافة أو فتح حلقة بعد 24 ساعة.أنشأ هذا الإجراء استراتيجية فعالة لتوليف الببتيدات الدورية. يقول التفاعل إن الانتقائية تعززت أيضا من خلال تشكيل تأكيد يعمل على استقرار الببتيد الدائري ، مما يشير إلى أن الببتيدات الدورية كانت محفزا دوائيا واعدا.

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

Functionalization بمساعدة الميكروويف بولي (جلايكول الإثيلين) وعلى الراتنج الببتيدات للاستخدام في سلسلة Polymerizations وتشكيل هيدروجيل

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

تشكيل الهياكل الجزيئية البيولوجية أمرت قبل التجميع الذاتي من الببتيدات قصير

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Development of a Backbone Cyclic Peptide Library as Potential Antiparasitic Therapeutics Using Microwave Irradiation

وضع العمود الفقري مكتبة الببتيد دوري كما المحتملة ضد الطفيليات التداوي عن طريق الميكروويف تشعيع

Protein-protein interactions (PPIs) are intimately involved in almost all biological processes and are linked to many human diseases. Therefore, there is ...

Synthesis of Cyclic Polymers and Characterization of Their Diffusive Motion in the Melt State at the Single Molecule Level

توليف دوري البوليمرات وتوصيف تلك الحركة ناشر في الدولة تذوب في واحدة جزيء مستوى

We demonstrate a method for the synthesis of cyclic polymers and a protocol for characterizing their diffusive motion in a melt state at the single ...

Insights into the Interactions of Amino Acids and Peptides with Inorganic Materials Using Single-Molecule Force Spectroscopy

نظرة ثاقبة لتفاعلات الأحماض الأمينية والببتيدات مع المواد غير العضوية عن طريق جزيء واحدة قوة التحليل الطيفي

The interactions between proteins or peptides and inorganic materials lead to several interesting processes. For example, combining proteins with minerals ...

Time-resolved Photophysical Characterization of Triplet-harvesting Organic Compounds at an Oxygen-free Environment Using an iCCD Camera

حل وقت الحصاد "التوصيف الثلاثي فوتوفيسيكال المركبات العضوية" في خالية من الأكسجين "البيئة باستخدام" الوثيقة iCCD الكاميرا

Here, we present a sensible method of the acquisition and analysis of time-resolved photoluminescence using an ultrafast iCCD camera. This system enables ...

Using Cyclic Voltammetry, UV-Vis-NIR, and EPR Spectroelectrochemistry to Analyze Organic Compounds

استخدام فولتاميتري دوري، والأشعة فوق البنفسجية-Vis-قوائم الجرد الوطنية، والجيش الشعبي الثوري سبيكترويليكتروكهيميستري لتحليل المركبات العضوية

Cyclic voltammetry (CV) is a technique used in the analysis of organic compounds. When this technique is combined with electron paramagnetic resonance ...

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

بناء المستحثة "الببتيدات حلزونية عبر صور" ثيول-شرق/ين هيدروثيوليشن ثيوثير/"كبريتيد ثنائي الفينيل"-المربوطة

Here, we describe a detailed protocol for the preparation of thioether-tethered peptides using on-resin intramolecular/intermolecular thiol-ene ...

Synthesis and Characterization of 1,2-Dithiolane Modified Self-Assembling Peptides

تعديل التوليف ووصف 1، 2-ديثيولاني الببتيدات تجميع ذاتي

This report focuses on the synthesis of an N-terminus 1,2-dithiolane modified self-assembling peptide and the characterization of the resulting ...

An Intestine/Liver Microphysiological System for Drug Pharmacokinetic and Toxicological Assessment

جهاز الأمعاء/الكبد الدقيق فيزيولوجيا لتقييم الأدوية الدوائية والسمية

The recently introduced microphysiological systems (MPS) cultivating human organoids are expected to perform better than animals in the preclinical tests ...