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

Riconosciamo il sostegno finanziario del National Key R&D Program of China (2021YFC2103900); le sovvenzioni della Natural Science Foundation of China (21778009 e 21977010); la Fondazione per le scienze naturali della provincia del Guangdong (2022A1515010996 e 2020A1515010521): il Comitato per l'innovazione scientifica e tecnologica di Shenzhen (RCJC20200714114433053, JCYJ201805081522131455 e JCYJ20200109140406047); e la sovvenzione Shenzhen-Hong Kong Institute of Brain Science-Shenzhen Fundamental Research Institutions (2019SHIBS0004). Gli autori riconoscono il supporto della rivista Chemical Science , The Royal Society of Chemistry per il riferimento 30 e The Journal of Organic Chemistry, American Chemical Society, per il riferimento 31.

1. Preparazione dell'attrezzatura
ATTENZIONE: Morfolina, N, N-dimetilformammide (DMF), diclorometano (DCM), N, N-diisopropiletilammina (DIPEA), TFA, morfolina, piperidina, etere etilico e metanolo sono tossici, volatili e corrosivi. Questi reagenti possono danneggiare il corpo umano attraverso l'inalazione, l'ingestione o il contatto con la pelle. Per tutti gli esperimenti chimici, utilizzare dispositivi di protezione, inclusi guanti monouso, cappotti sperimentali e occhiali pro...

<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. 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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>

L'approccio sintetico descritto in questo articolo fornisce un metodo per sintetizzare peptidi ciclici utilizzando Cys e Met nella sequenza peptidica, in cui i peptidi lineari di base sono costruiti con tecniche comuni di sintesi peptidica in fase solida. Per la bisalchilazione di peptidi ciclici tra Cys e Met, l'intera via sintetica può essere suddivisa in tre processi principali: la deprotezione di Cys sulla resina, l'accoppiamento del linker e la ciclizzazione tra Cys e Met in una soluzione di scissione dell'acido tr...

Le interazioni proteina-proteina (PPI)1 svolgono un ruolo fondamentale nella ricerca e nello sviluppo di farmaci. La costruzione di peptidi stabilizzati con una conformazione fissa con mezzi chimici è uno dei metodi più importanti per lo sviluppo di motivi mimetici di PPI2. Ad oggi, diversi peptidi ciclici che prendono di mira i PPI sono stati sviluppati per uso clinico3. La maggior parte dei peptidi sono vincolati a una conformazione a α-elica per diminuire l'entropia conformazionale e migliorare la stabilità metabolica, l'affinità di legame del bersaglio e la permeabilità cellulare 4,5. Negli ultimi 2 decenni, le catene laterali di Cys 6,7, lisina8,9, triptofano 10, arginina 11 e Met12,13 sono state inserite in amminoacidi innaturali per fissare il peptide in una conformazione ciclica. Tali peptidi ciclici possono colpire uno spazio chimico unico o siti speciali, innescando così una reazione covalente per formare un legame covalente proteina-peptide14,15,16,17. In un recente rapporto di Yu et al., una cloroacetammide è stata ancorata al dominio dei ligandi peptidici, garantendo una reazione di coniugazione covalente con un'eccellente specificità proteica18. Inoltre, testate elettrofile, come l'acrilammide e il fluoruro di arilsulfonile (ArSO2F), sono state ulteriormente incorporate nei peptidi da Walensky et al.19 per formare inibitori covalenti peptidici stabilizzati e migliorare l'effetto antitumorale degli inibitori peptidici. Pertanto, è molto importante introdurre un ulteriore gruppo funzionale per modificare covalentemente i ligandi proteina-peptide20. Questi gruppi non solo reagiscono con le proteine sulla catena laterale, ma stabilizzano anche la struttura secondaria del peptide21. Tuttavia, l'applicazione di proteine modificate covalentemente indotta da ligandi peptidici è limitata a causa della complicata via sintetica e del legame non specifico dei gruppi chimici22,23. Sono quindi urgentemente necessarie strategie efficaci per la sintesi di peptidi ciclici.
Ispirato alle molteplici strategie dei peptidi ciclici 2,24,25,26, questo protocollo tenta di sviluppare un metodo semplice ed efficace per stabilizzare i peptidi. Inoltre, abbiamo notato che il gruppo della catena laterale di un peptide stabile potrebbe reagire covalentemente con una proteina bersaglio quando era spazialmente vicino ai ligandi peptidici. La mancanza di Met chimicamente modificato è stata colmata dal gruppo Deming nel 2013 sviluppando un nuovo metodo per produrre metionina27 peptidica selettivamente modificata. Sulla base di questo background, Shi et al. si sono concentrati sullo sviluppo della chiusura ad anello delle catene laterali per formare un centro di sali di sulfone. Quando il ligando peptidico si combina con la proteina bersaglio, il gruppo salino solfonico reagisce covalentemente con la proteina Cys spazialmente vicina. Negli ultimi anni, Shi et al. hanno progettato un nuovo metodo per stabilizzare il peptide ciclico28. Il sale di solfonio sul peptide ciclico è stato ridotto da un agente riducente con un gruppo sulfidrilico che è stato ridotto reversibilmente a Met. Tuttavia, la reazione ha avuto una bassa efficienza, che è stata dannosa per i successivi studi di applicazione biologica. Nel presente studio, è stata progettata una reazione di chiusura dell'anello Met-Cys e propargyl bromuro-Cys, con un singolo sale di solfonio che rimane sulla catena laterale del peptide ciclico. Il sale di solfonio agiva come una nuova testata che reagiva covalentemente con la proteina Cys nelle vicinanze spaziali. In breve, un peptide mutato Cys e Met è stato ciclizzato mediante alchilazione intramolecolare, con conseguente generazione di un centro di solfonio on-tether. In questo processo, la formazione di un ponte a catena laterale era fondamentale per i peptidi ciclici. Nel complesso, questo protocollo descrive una ciclizzazione dettagliata del peptide a base di solfonio che si ottiene utilizzando semplici condizioni e operazioni di reazione. L'obiettivo è quello di sviluppare un metodo potenziale per ulteriori applicazioni biologiche di ampia portata.

<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

Negli ultimi anni, i peptidi ciclici hanno attirato una crescente attenzione nel campo della scoperta di farmaci grazie alle loro eccellenti attività biologiche e, di conseguenza, sono ora utilizzati clinicamente. È quindi fondamentale cercare strategie efficaci per sintetizzare peptidi ciclici per promuovere la loro applicazione nel campo della scoperta di farmaci. Questo articolo riporta un protocollo dettagliato per la sintesi efficiente di peptidi ciclici utilizzando bisalchilazione on-resina o intramolecolare (intermolecolare). Utilizzando questo protocollo, i peptidi lineari sono stati sintetizzati sfruttando la sintesi di peptidi in fase solida con cisteina (Cys) e metionina (Met) accoppiati simultaneamente sulla resina. Inoltre, i peptidi ciclici sono stati sintetizzati tramite bisalchilazione tra Met e Cys utilizzando un cavo sintonizzabile e un centro di solfonio on-tether. L'intero percorso sintetico può essere suddiviso in tre processi principali: la deprotezione di Cys sulla resina, l'accoppiamento del linker e la ciclizzazione tra Cys e Met in una soluzione di scissione dell'acido trifluoroacetico (TFA). Inoltre, ispirato dalla reattività del centro del sulfonio, un gruppo propargilico è stato attaccato al Met per innescare l'aggiunta di tiolo-yne e formare un peptide ciclico. Successivamente, i peptidi grezzi sono stati essiccati e sciolti in acetonitrile, separati e quindi purificati mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC). Il peso molecolare del peptide ciclico è stato confermato dalla cromatografia liquida-spettrometria di massa (LC-MS) e la stabilità della combinazione di peptidi ciclici con il riducente è stata ulteriormente confermata utilizzando HPLC. Inoltre, lo spostamento chimico nel peptide ciclico è stato analizzato da spettri di risonanza magnetica nucleare1 H (1H NMR). Nel complesso, questo protocollo mirava a stabilire una strategia efficace per sintetizzare peptidi ciclici.

Tutti i peptidi lineari sono stati sintetizzati su resina Rink-amide MBHA mediante sintesi manuale standard Fmoc in fase solida. Un esapeptide ciclico modello (Ac (ciclo-I)-WMAAAC-NH2) è stato costruito come descritto nella Figura 5A. In particolare, un nuovo centro chirale on-tether è stato generato dall'alchilazione di Met, con i due epimeri del peptide ciclico (Ia, Ib) confermati dall'HPLC in fase inversa. Inoltre, la conversione e il rapporto degli epimeri sono stati determi...

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Constructing Cyclic Peptides Using an On-Tether Sulfonium Center

Questo protocollo presenta la sintesi di peptidi ciclici tramite bisalchilazione tra cisteina e metionina e la facile reazione tiolo-yne innescata dal centro del propargil sulfinfo.

Costruzione di peptidi ciclici utilizzando un centro di solfonio on-tether

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

In questo protocollo, è stato costruito il sale di solfonio che potrebbe agire come una nuova mano che ha reagito con la proteina cisteina sulla speciale vicinanza. Il vantaggio di questa tecnica era che questa reazione era veloce ed efficiente, e Met-catalyst libero e sviluppato un metodo semplice ed efficiente per stabilizzare i peptidi. Per iniziare, preparare la soluzione di deprotezione N-terminale 9-fluorinil-metilossicarbonile di 20% piperidina o 50% morfolina e DMF in un becher o pallone da 500 millilitri.Quindi, aggiungere 10 millilitri della soluzione di deprotezione alla colonna e l'azoto bollente nella soluzione per 30 minuti o due volte per cinque minuti. Scolare la soluzione con una pompa per vuoto e lavare la resina in sequenza per cinque volte con diclorometano e N, N-dimetilformammide. Per rilevare la resina come una soluzione di colore giallo scuro, aggiungere un millilitro di N, N-dimetilformammide a una piccola quantità di resina e aggiungere 200 microlitri di 5% di ninidrina a un tubo di vetro.Riscaldarlo a 130 gradi Celsius per tre minuti per valutare i cambiamenti nel colore della resina. Per l'accoppiamento dei peptidi, preparare una soluzione di miscela come descritto nel manoscritto in un tubo di polipropilene e scioglierla in tre millilitri di N, N-dimetilformammide. Quindi, aggiungere 173 microlitri di N, N-diisopropiletilammina o 154 microlitri di N, N'diisopropilcarbodiimide alla soluzione per inattivare l'amminoacido.Quindi, aggiungere la miscela alla colonna con resina e bollire con azoto per due ore. Dopo l'accoppiamento, aggiungere un millilitro di N, N-dimetilformammide a una piccola quantità di resina e aggiungere 200 microlitri di 5% di ninidrina in un tubo di vetro. Riscaldarlo a 130 gradi Celsius per tre minuti mentre la resina è cambiata in incolore che conferma l'assenza di un gruppo amminico libero prima della fase di deprotezione.Dopo aver drenato la soluzione, lavare la resina come dimostrato in precedenza e aggiungere 10 millilitri della soluzione di deprotezione alla colonna. Quindi, bolle con azoto per 30 minuti o due volte per cinque minuti. E ancora, aggiungi una nuova soluzione.Aggiungere 10 millilitri di metanolo anidro alla colonna con resina per disidratare e asciugare con azoto per l'uso successivo. Pesare 100 milligrammi di resina in una colonna e lavare la resina con diclorometano e N, N-dimetilformammide prima della fase di accoppiamento. Preparare una soluzione per rimuovere il gruppo di protezione tritil-L-cisteina aggiungendo acido trifluoroacetico, triisopropilsilano, e miscela di diclorometano in un becher da 100 millilitri o pallone per rimuovere il gruppo protettivo.Aggiungere da cinque a 10 millilitri della soluzione preparata alla colonna per rimuovere il gruppo di protezione per 10 minuti. Ripeti sei volte con gorgogliamento di azoto fino a quando il colore giallo scompare completamente. Dopo aver scaricato la soluzione con una pompa per vuoto, lavare la resina come dimostrato in precedenza.Quindi, preparare una soluzione per reagire con cisteina deprotetta aggiungendo linker dialogenato e N, N-diisopropiletilammina in un becher da 50 millilitri o in un matraccio con N, N-dimetilformammide. Aggiungere da cinque a 10 millilitri della soluzione di reazione alla colonna per reagire con cisteina protetta per almeno tre ore con gorgogliamento di azoto. Anche in questo caso, scaricare la soluzione con una pompa per vuoto e lavare la resina in sequenza come dimostrato in precedenza.Per preparare la soluzione di ciclizzazione del peptide, aggiungere la miscela di acido trifluoroacetico in un becher da 20 millilitri o in un pallone nella cappa aspirante per la ciclizzazione del peptide. Quindi, aggiungere da cinque a 10 millilitri della soluzione di miscela al tubo di polipropilene e tagliare la resina sotto il cocktail di acido trifluoroacetico per tre ore. Dopo aver disidratato e lavato la resina prima che la fase di accoppiamento sia dimostrata in precedenza, preparare una soluzione acquosa di acido formico all'1% e un bromuro di propargil millimolare e aggiungere alla soluzione di peptide di metionina.Quindi, agitare la reazione di accoppiamento di metionina e propargil bromuro a temperatura ambiente per 12 ore. Dopo la reazione, sciogliere il prodotto in un tubo di polipropilene e acetonitrile e filtrarlo attraverso una membrana filtrante da 0,22 micrometri. Quindi, purificare immediatamente la soluzione mediante HPLC in fase inversa e liofilizzarla in polvere per l'uso successivo.I peptidi ciclici sintetizzati utilizzando bis-alchilazione tra cisteina e metionina sono stati caratterizzati dallo spettro HPLC e LCMS, il che dimostra che gli epimeri mostravano tempi di ritenzione distinti e pesi molecolari identici. Le tracce HPLC degli epimeri e del suo prodotto coniugato hanno dimostrato la conversione dipendente dal tempo tra il peptide ciclico e il suo prodotto. Il peso molecolare dei peptidi ciclici sintetizzati utilizzando una reazione di tipo tiolo-yne è stato determinato mediante LCMS e il peptide è stato isolato e purificato mediante HPLC.I peptidi sono stati ulteriormente caratterizzati da NMR protonica e singoli spettri coerenti quantistici eteronucleari, rivelando lo spostamento chimico. Gli spettri NMR protonici della conversione dipendente dal tempo tra peptide ciclico e ditiotreitolo e ossido di deuterio sono stati ottenuti per esplorare la stabilità del peptide dovuta all'apertura dell'anello solfonico. I risultati hanno mostrato che non si sono formati prodotti di aggiunta o apertura dell'anello dopo 24 ore.Questa procedura ha stabilito una strategia efficace per sintetizzare peptidi ciclici. La reazione afferma che la selettività è anche migliorata formando una conferma che stabilizza il peptide di ciclizzazione, indicando che i peptidi ciclici erano promettenti catalizzatori di farmaci.

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

Forno a microonde assistita Funzionalizzazione di poli (etilene glicole) e On-resina Peptidi per l&#39;uso a polimerizzazione a catena ed idrogel Formazione

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 ...

Ricerca

Chimica

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

Formazione di strutture biomolecolari ordinate dalla Self-assemblaggio di piccoli peptidi

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

Sviluppo di un Backbone ciclico Peptide Biblioteca come potenziale Antiparassitaria Therapeutics Uso Microonde irradiazione

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

Sintesi di ciclici polimeri e caratterizzazione di loro moto diffusivo allo stato fuso alla molecola Piano unico

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

Intuizioni le interazioni di aminoacidi e peptidi con materiali inorganici Uso singola molecola Forza Spettroscopia

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

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Tempo-risolta caratterizzazione fotofisica di tripletto-raccoglitrici composti organici a un utilizzo di ambiente privo di ossigeno un iCCD telecamera

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