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

Vi anerkjenner økonomisk støtte fra National Key R&D Program of China (2021YFC2103900); Natural Science Foundation of China tilskudd (21778009, og 21977010); Natural Science Foundation i Guangdong-provinsen (2022A1515010996 og 2020A1515010521): Shenzhen Science and Technology Innovation Committee, (RCJC20200714114433053, JCYJ201805081522131455 og JCYJ20200109140406047); og Shenzhen-Hong Kong Institute of Brain Science-Shenzhen Fundamental Research Institutions grant (2019SHIBS0004). Forfatterne anerkjenner tidsskriftstøtte fra Chemical Science , The Royal Society of Chemistry for referanse 30 og The Journal of Organic Chemistry, American Chemical Society, for referanse 31.

1. Forberedelse av utstyr
FORSIKTIG: Morfolin, N,N-dimetylformamid (DMF), diklormetan (DCM), N,N-diisopropyletylamin (DIPEA), TFA, morfolin, piperidin, dietyleter og metanol er giftige, flyktige og etsende. Disse reagensene kan skade menneskekroppen ved innånding, inntak eller hudkontakt. For alle kjemiske eksperimenter, bruk verneutstyr, inkludert engangshansker, eksperimentelle strøk og vernebriller.
<ol><li>Konstruer alle peptidsubstrater på Rink-amid 4-metylbenzhydryl...

<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>

Den syntetiske tilnærmingen beskrevet i dette papiret gir en metode for å syntetisere sykliske peptider ved hjelp av Cys og Met i peptidsekvensen, der de grunnleggende lineære peptidene er konstruert av vanlige fastfase peptidsynteseteknikker. For bisalkylering av sykliske peptider mellom Cys og Met, kan hele syntetiske ruten deles inn i tre hovedprosesser: debeskyttelse av Cys på harpiksen, koblingen av linkeren og sykliseringen mellom Cys og Met i en trifluoreddiksyrespaltningsløsning. Spesielt ble fjerningen av d...

Protein-protein-interaksjoner (PPI)1 spiller en sentral rolle i forskning og utvikling av legemidler. Å konstruere stabiliserte peptider med fast konformasjon ved kjemiske midler er en av de viktigste metodene for å utvikle mimetiske motiver av PPI2. Til dags dato har flere sykliske peptider som retter seg mot PPI blitt utviklet for klinisk bruk3. De fleste peptider er begrenset til en α-helix-konformasjon for å redusere konformasjonsentropien og forbedre metabolsk stabilitet, målbindende affinitet og cellepermeabilitet 4,5. I løpet av de siste 2 tiårene har sidekjedene til Cys6,7, lysin8,9, tryptofan 10, arginin11 og Met 12,13 blitt satt inn i unaturlige aminosyrer for å fikse peptidet i en syklisk konformasjon. Slike sykliske peptider kan målrette mot et unikt kjemisk rom eller spesielle steder, og derved utløse en kovalent reaksjon for å danne protein-peptid kovalent binding14,15,16,17. I en nylig rapport fra Yu et al., ble et kloracetamid forankret på domenet til peptidligander, noe som sikrer en kovalent konjugeringsreaksjon med utmerket proteinspesifisitet18. Videre ble elektrofile stridshoder, som akrylamid og arylsulfonylfluorid (ArSO2F), videre innlemmet i peptider av Walensky et al.19 for å danne stabiliserte peptidkovalente hemmere og forbedre antitumoreffekten av peptidhemmere. Derfor er det svært viktig å introdusere en ekstra funksjonell gruppe for å kovalent modifisere protein-peptidligander20. Disse gruppene reagerer ikke bare med proteiner på sidekjeden, men stabiliserer også den sekundære strukturen til peptidet21. Imidlertid er anvendelsen av kovalent modifiserte proteiner indusert av peptidligander begrenset på grunn av den kompliserte syntetiske ruten og den ikke-spesifikke bindingen av de kjemiske gruppene22,23. Effektive strategier for syntese av sykliske peptider er derfor presserende nødvendig.
Inspirert av de mangfoldige strategiene til sykliske peptider 2,24,25,26, forsøker denne protokollen å utvikle en enkel og effektiv metode for stabilisering av peptider. I tillegg bemerket vi at sidekjedegruppen til et stabilt peptid kunne reagere kovalent med et målprotein når det var romlig nær peptidligandene. Mangelen på kjemisk modifisert Met ble fylt av Deming-gruppen i 2013 ved å utvikle en ny metode for å produsere selektivt modifisert peptidmetionin27. Basert på denne bakgrunnen fokuserte Shi og medarbeidere på utviklingen av ringlukkingen av sidekjeder for å danne et sulfoniumsaltsenter. Når peptidliganden kombineres med målproteinet, reagerer sulfoniumsaltgruppen kovalent med det romlig nære Cys-proteinet. Shi og medarbeidere har de siste årene utviklet en ny metode for stabilisering av syklisk peptid28. Sulfoniumsaltet på det sykliske peptidet ble redusert med et reduksjonsmiddel med en sulfhydrylgruppe som reversibelt ble redusert til Met. Reaksjonen hadde imidlertid lav effektivitet, noe som var skadelig for påfølgende biologiske applikasjonsstudier. I den nåværende studien ble en Met-Cys og propargylbromid-Cys ringlukkingsreaksjon designet, med et enkelt sulfoniumsalt igjen på sidekjeden til det sykliske peptidet. Sulfoniumsaltet fungerte som et nytt stridshode som reagerte kovalent med proteinet Cys under romlig nærhet. Kort fortalt ble et Cys og Met-mutert peptid syklisert ved intramolekylær alkylering, noe som resulterte i generering av et on-tether sulfoniumsenter. I denne prosessen var dannelsen av en sidekjedebro kritisk for sykliske peptider. Samlet sett beskriver denne protokollen en detaljert sulfoniumbasert peptidsyklisering som oppnås ved bruk av enkle reaksjonsforhold og operasjoner. Målet er å utvikle en mulig metode for videre brede biologiske anvendelser.

<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

I de senere år har sykliske peptider tiltrukket seg økende oppmerksomhet innen narkotikaforskning på grunn av deres gode biologiske aktiviteter, og som en konsekvens blir de nå brukt klinisk. Det er derfor viktig å søke effektive strategier for å syntetisere sykliske peptider for å fremme deres anvendelse innen narkotikaforskning. Dette papiret rapporterer en detaljert protokoll for effektiv syntese av sykliske peptider ved bruk av on-harpiks eller intramolekylær (intermolekylær) bisalkylering. Ved hjelp av denne protokollen ble lineære peptider syntetisert ved å dra nytte av fastfase peptidsyntese med cystein (Cys) og metionin (Met) koblet samtidig på harpiksen. Videre ble sykliske peptider syntetisert via bisalkylering mellom Met og Cys ved hjelp av en tunable tether og et on-tether sulfoniumsenter. Hele den syntetiske ruten kan deles inn i tre hovedprosesser: debeskyttelse av Cys på harpiksen, koblingen av linkeren og sykliseringen mellom Cys og Met i en trifluoreddiksyre (TFA) spaltningsløsning. Videre, inspirert av reaktiviteten til sulfoniumsenteret, ble en propargylgruppe festet til Met for å utløse tiol-yne-tilsetning og danne et syklisk peptid. Deretter ble råpeptidene tørket og oppløst i acetonitril, separert og deretter renset ved høyytelses væskekromatografi (HPLC). Molekylvekten til det sykliske peptidet ble bekreftet ved væskekromatografi-massespektrometri (LC-MS), og stabiliteten til den sykliske peptidkombinasjonen med reduktanten ble videre bekreftet ved bruk av HPLC. I tillegg ble det kjemiske skiftet i det sykliske peptidet analysert ved 1H kjernemagnetisk resonans (1H NMR) spektra. Samlet sett hadde denne protokollen som mål å etablere en effektiv strategi for syntetisering av sykliske peptider.

Alle de lineære peptidene ble syntetisert på Rink-amid MBHA-harpiks ved standard manuell Fmoc fastfasesyntese. En modell syklisk heksapeptid (Ac (cyclo-I)-WMAAAC-NH2) ble konstruert som beskrevet i figur 5A. Spesielt ble et nytt on-tether kiralt senter generert av Met-alkylering, med de to epimerer av syklisk peptid (Ia, Ib) bekreftet av omvendt fase HPLC. Videre ble konvertering og forhold mellom epimerer bestemt ved bruk av integrasjon av omvendt fase HPLC. Syklisk Ac-(cyclo-I...

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

Denne protokollen presenterer syntesen av sykliske peptider via bisalkylering mellom cystein og metionin og den lettvinte tiol-yne-reaksjonen utløst av propargylsulfoniumsenteret.

Konstruere sykliske peptider ved hjelp av et on-tether sulfoniumsenter

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

I denne protokollen ble sulfoniumsaltet konstruert som kunne fungere som en ny hånd som reagerte med proteinet cystein på den spesielle nærheten. Fordelen med denne teknikken var at denne reaksjonen var rask og effektiv, og Met-katalysatorfri og utviklet en enkel og effektiv metode for stabilisering av peptider. For å begynne, lag den N-terminale 9-fluorinyl-metyloksykarbonyl-debeskyttelsesløsningen av 20% piperidin eller 50% morfolin og DMF i et 500 milliliter beger eller kolbe.Tilsett deretter 10 ml av debeskyttelsesløsningen til kolonnen og boblet nitrogen inn i løsningen i 30 minutter eller to ganger i fem minutter. Tøm løsningen med en vakuumpumpe og vask harpiksen sekvensielt i fem ganger med diklormetan og N, N-dimetylformamid. For å oppdage harpiksen som en mørk gul fargeløsning, tilsett en milliliter N, N-dimetylformamid til en liten mengde harpiks og tilsett 200 mikroliter 5% ninhydrin til et glassrør.Varm den ved 130 grader Celsius i tre minutter for å vurdere endringer i harpiksfargen. For kobling av peptider, fremstill en blandingsløsning som beskrevet i manuskriptet i et polypropylenrør og oppløs det i tre milliliter N, N-dimetylformamid. Tilsett deretter 173 mikroliter N, N-diisopropyletylamin eller 154 mikroliter N, N'diisopropylkarbodimid til løsningen for å inaktivere aminosyren.Deretter tilsettes blandingen til kolonnen med harpiks og bobler den med nitrogen i to timer. Etter kobling tilsett en milliliter N, N-dimetylformamid til en liten mengde harpiks og tilsett 200 mikroliter 5% ninhydrin til et glassrør. Varm den ved 130 grader Celsius i tre minutter mens harpiksen endret seg til fargeløs, noe som bekrefter fraværet av en fri aminogruppe før debeskyttelsestrinnet.Etter drenering av løsningen, vask harpiksen som vist tidligere og tilsett 10 ml av debeskyttelsesløsningen til kolonnen. Deretter bobler du med nitrogen i 30 minutter eller to ganger i fem minutter. Og igjen, legg til ny løsning.Tilsett 10 ml vannfri metanol til kolonnen med harpiks for dehydrering og tørk med nitrogen til neste bruk. Vei 100 milligram av harpiksen i en kolonne og vask harpiksen med diklormetan og N, N-dimetylformamid før koblingstrinnet. Forbered en løsning for fjerning av trityl-L-cysteinbeskyttelsesgruppen ved å tilsette trifluoreddiksyre, triisopropylsilan og diklormetanblanding i et 100 milliliter beger eller kolbe for å fjerne beskyttelsesgruppen.Tilsett fem til 10 ml av den tilberedte løsningen til kolonnen for å fjerne beskyttelsesgruppen i 10 minutter. Gjenta seks ganger med nitrogenboblende til den gule fargen helt forsvinner. Etter å ha tømt løsningen med en vakuumpumpe, vask harpiksen som vist tidligere.Klargjør deretter en løsning for å reagere med debeskyttet cystein ved å tilsette dihalogenert linker og N, N-diisopropyletylamin i et 50 milliliter beger eller kolbe med N, N-dimetylformamid. Tilsett fem til 10 ml av reaksjonsløsningen til kolonnen for å reagere med beskyttet cystein i minst tre timer med nitrogenboblende. Igjen, tøm løsningen med en vakuumpumpe og vask harpiksen sekvensielt som vist tidligere.For å fremstille peptidsykliseringsløsningen, tilsett trifluoreddiksyreblanding i et 20 milliliter beger eller kolbe i avtrekkshetten for peptidsyklisering. Tilsett deretter fem til 10 ml av blandingsoppløsningen til polypropylenrøret og spalt harpiksen under trifluoreddiksyrecocktailen i tre timer. Etter dehydrering og vasking av harpiksen før koblingstrinnet er demonstrert tidligere, fremstill en 1% maursyre vandig løsning og en millimolar propargylbromid og tilsett metioninpeptidoppløsningen.Rist deretter koblingsreaksjonen av metionin og propargylbromid ved romtemperatur i 12 timer. Etter reaksjonen oppløses produktet i et polypropylenrør og acetonitril og filtrerer det gjennom en 0,22 mikrometer filtermembran. Rens deretter løsningen med omvendt fase HPLC umiddelbart og frys den til pulver til neste bruk.De syntetiserte sykliske peptidene ved bruk av bis-alkylering mellom cystein og metionin ble karakterisert av HPLC og LCMS-spektrum, noe som viser at epimerene viste forskjellige retensjonstider og identiske molekylvekter. HPLC-sporene av epimerene og dets konjugerte produkt viste den tidsavhengige konverteringen mellom det sykliske peptidet og dets produkt. Molekylvekten av sykliske peptider syntetisert ved hjelp av en tiol-yne type reaksjon ble bestemt av LCMS og peptidet ble isolert og renset av HPLC.Peptidene ble videre karakterisert ved proton NMR og heteronukleære enkeltkvantekoherente spektra, som avslørte det kjemiske skiftet. Proton NMR-spektra av den tidsavhengige konverteringen mellom syklisk peptid og dithiothreitol og deuteriumoksid ble oppnådd for å utforske stabiliteten til peptid på grunn av åpningen av sulfoniumringen. Resultatene viste at ingen tilsetnings- eller ringåpningsprodukter ble dannet etter 24 timer.Denne prosedyren etablerte en effektiv strategi for å syntetisere sykliske peptider. Reaksjonen sier selektivitet også forbedret ved å danne en bekreftelse som stabiliserer sykliseringspeptidet, noe som indikerer at sykliske peptider var lovende legemiddelkatalysator.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

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

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

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

Dannelse av Bestilte biomolekylære strukturer ved selvbygging av Short Peptider

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

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

Utvikling av en Backbone Cyclic Peptide Library som Potential antiparasittisk Therapeutics Bruke Mikrobølgeovn Bestråling

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

Syntese av Sykliske Polymers og karakterisering av deres diffusiv Motion i smeltet tilstand ved enkelt molekyl nivå

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

Innsikt i de Samhandling av aminosyrer og peptider med uorganiske materialer Bruke Single-Molecule Force spektroskopi

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

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

Tid-løst Photophysical karakteristikk av trilling-fangst organiske forbindelser på et oksygenfri miljø ved hjelp av en iCCD kamera

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

Bruke sykliske Voltammetry, UV-Vis-NIR og EPR Spectroelectrochemistry å analysere organiske forbindelser

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

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

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

Syntese og karakterisering av 1,2-Dithiolane endret selv av peptider

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

Et mikrofysiologisk system for farmakokinetisk og toksikologisk vurdering av tarmen/leveren

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