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

Reconhecemos o apoio financeiro do Programa Nacional de P&D de Chaves da China (2021YFC2103900); as bolsas da Fundação de Ciências Naturais da China (21778009 e 21977010); a Fundação de Ciências Naturais da Província de Guangdong (2022A1515010996 e 2020A1515010521): o Comitê de Inovação em Ciência e Tecnologia de Shenzhen (RCJC20200714114433053, JCYJ201805081522131455 e JCYJ20200109140406047); e a bolsa Shenzhen-Hong Kong Institute of Brain Science-Shenzhen Fundamental Research Institutions (2019SHIBS0004). Os autores reconhecem o apoio da revista Chemical Science, da Royal Society of Chemistry para a referência 30 e do Journal of Organic Chemistry, da American Chemical Society, para a referência 31.

1. Preparação do equipamento
CUIDADO: Morfolina, N,N-dimetilformamida (DMF), diclorometano (DCM), N,N-diisopropiletilamina (DIPEA), TFA, morfolina, piperidina, éter dietílico e metanol são tóxicos, voláteis e corrosivos. Estes reagentes podem prejudicar o corpo humano através da inalação, ingestão ou contato com a pele. Para todos os experimentos químicos, use equipamentos de proteção, incluindo luvas descartáveis, casacos experimentais e óculos de proteção.</p...

<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>

A abordagem sintética descrita neste trabalho fornece um método para sintetizar peptídeos cíclicos usando Cys e Met na sequência peptídica, na qual os peptídeos lineares básicos são construídos por técnicas comuns de síntese de peptídeos de fase sólida. Para a bisalquilação de peptídeos cíclicos entre Cys e Met, toda a rota sintética pode ser dividida em três processos principais: a desproteção de Cys na resina, o acoplamento do ligador e a ciclização entre Cys e Met em uma solução de clivagem d...

As interações proteína-proteína (IBPs)1 desempenham um papel fundamental na pesquisa e desenvolvimento de medicamentos. A construção de peptídeos estabilizados com conformação fixa por meios químicos é um dos métodos mais importantes para o desenvolvimento de motivos miméticos de IBPs2. Até o momento, vários peptídeos cíclicos que têm como alvo os IBPs foram desenvolvidos para uso clínico3. A maioria dos peptídeos é restrita a uma conformação α-hélice para diminuir a entropia conformacional e melhorar a estabilidade metabólica, a afinidade de ligação ao alvo e a permeabilidade celular 4,5. Nas últimas 2 décadas, as cadeias laterais de Cys 6,7, lisina8,9, triptofano 10, arginina 11 e Met12,13 foram inseridas em aminoácidos não naturais para fixar o peptídeo em uma conformação cíclica. Tais peptídeos cíclicos podem atingir um espaço químico único ou locais especiais, desencadeando assim uma reação covalente para formar ligação covalente proteína-peptídeo14,15,16,17. Em recente relato de Yu et al., uma cloroacetamida foi ancorada no domínio dos ligantes peptídicos, garantindo uma reação de conjugação covalente com excelente especificidade proteica18. Além disso, ogivas eletrofílicas, como acrilamida e fluoreto de arila sulfonila (ArSO2F), foram incorporadas em peptídeos por Walensky et al.19 para formar inibidores covalentes peptídicos estabilizados e melhorar o efeito antitumoral dos inibidores peptídicos. Portanto, é muito importante introduzir um grupo funcional adicional para modificar covalentemente os ligantes proteína-peptídeo20. Esses grupos não apenas reagem com proteínas na cadeia lateral, mas também estabilizam a estrutura secundária do peptídeo21. No entanto, a aplicação de proteínas modificadas covalentemente induzidas por ligantes peptídicos é limitada devido à complicada rota sintética e à ligação inespecífica dos grupos químicos22,23. Estratégias eficazes para a síntese de peptídeos cíclicos são, portanto, urgentemente necessárias.
Inspirado nas múltiplas estratégias de peptídeos cíclicos 2,24,25,26, este protocolo tenta desenvolver um método simples e eficiente para estabilizar peptídeos. Além disso, observamos que o grupo de cadeia lateral de um peptídeo estável poderia reagir covalentemente com uma proteína-alvo quando estivesse espacialmente perto dos ligantes peptídicos. A falta de Met quimicamente modificado foi preenchida pelo grupo de Deming em 2013, desenvolvendo um novo método para a produção de metionina peptídica seletivamente modificada27. Com base nesse pano de fundo, os Shi et al. se concentraram no desenvolvimento do fechamento do anel de cadeias laterais para formar um centro de sal de sulfônio. Quando o ligante peptídico se combina com a proteína alvo, o grupo sal sulfônio reage covalentemente com a proteína Cys espacialmente próxima. Nos últimos anos, os Shi et al. projetaram um novo método para estabilizar o peptídeo cíclico28. O sal de sulfônio no peptídeo cíclico foi reduzido por um agente redutor com um grupo sulfidrila que foi reversivelmente reduzido a Met. No entanto, a reação teve baixa eficiência, o que foi prejudicial para estudos subsequentes de aplicação biológica. No presente estudo, uma reação de fechamento em anel de brometo de propargila-Cys foi projetada, com um único sal de sulfônio permanecendo na cadeia lateral do peptídeo cíclico. O sal de sulfônio atuou como uma nova ogiva que reagiu covalentemente com a proteína Cys sob proximidade espacial. Resumidamente, um peptídeo mutado Cys e Met foi ciclizado por alquilação intramolecular, resultando na geração de um centro de sulfônio on-tether. Nesse processo, a formação de uma ponte de cadeia lateral foi fundamental para os peptídeos cíclicos. No geral, este protocolo descreve uma ciclização peptídica detalhada à base de sulfônio que é alcançada usando condições e operações de reação simples. O objectivo é desenvolver um método potencial para novas aplicações biológicas mais amplas.

<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

Nos últimos anos, os peptídeos cíclicos têm atraído cada vez mais atenção no campo da descoberta de medicamentos devido às suas excelentes atividades biológicas e, como consequência, agora são usados clinicamente. É, portanto, fundamental buscar estratégias eficazes para sintetizar peptídeos cíclicos para promover sua aplicação no campo da descoberta de medicamentos. Este artigo relata um protocolo detalhado para a síntese eficiente de peptídeos cíclicos usando on-resina ou bisalquilação intramolecular (intermolecular). Usando este protocolo, os peptídeos lineares foram sintetizados aproveitando a síntese de peptídeos de fase sólida com cisteína (Cys) e metionina (Met) acoplados simultaneamente na resina. Além disso, peptídeos cíclicos foram sintetizados via bisalquilação entre Met e Cys usando uma corda ajustável e um centro de sulfônio on-tether. Toda a rota sintética pode ser dividida em três processos principais: a desproteção de Cys na resina, o acoplamento do ligador e a ciclização entre Cys e Met em uma solução de clivagem de ácido trifluoroacético (TFA). Além disso, inspirado pela reatividade do centro de sulfônio, um grupo propargilo foi anexado ao Met para desencadear a adição de tiol-yne e formar um peptídeo cíclico. Em seguida, os peptídeos brutos foram secos e dissolvidos em acetonitrila, separados e, em seguida, purificados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O peso molecular do peptídeo cíclico foi confirmado por cromatografia líquida-espectrometria de massa (LC-MS), e a estabilidade da combinação do peptídeo cíclico com o redutor foi confirmada ainda mais usando HPLC. Além disso, o deslocamento químico no peptídeo cíclico foi analisado porespectros de ressonância magnética nuclear (RMN1 H) 1 H. No geral, este protocolo teve como objetivo estabelecer uma estratégia eficaz para sintetizar peptídeos cíclicos.

Todos os peptídeos lineares foram sintetizados em resina MBHA de rim-amida por síntese manual padrão de fase sólida Fmoc. Um hexapeptídeo cíclico modelo (Ac (cyclo-I)-WMAAAC-NH2) foi construído conforme descrito na Figura 5A. Notavelmente, um novo centro quiral on-tether foi gerado por alquilação de Met, com os dois epímeros do peptídeo cíclico (Ia, Ib) confirmados por HPLC de fase reversa. Além disso, a conversão e a razão dos epímeros foram determinadas usando a ...

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

Este protocolo apresenta a síntese de peptídeos cíclicos via bisalquilação entre cisteína e metionina e a reação fácil tiol-yne desencadeada pelo centro de propargil sulfônio.

Construindo peptídeos cíclicos usando um centro de sulfônio 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 ...

Neste protocolo, foi construído o sal de sulfônio que poderia atuar como uma nova mão que reagiu com a proteína cisteína na proximidade especial. A vantagem desta técnica foi que esta reação foi rápida e eficiente, e Met-catalisador livre e desenvolveu um método simples e eficiente para estabilizar peptídeos. Para começar, preparar a solução de desproteção N-terminal 9-fluorinil-metiloxicarbonilo de 20% de piperidina ou 50% de morfolina e DMF em um copo ou frasco de 500 mililitros.Em seguida, adicione 10 mililitros da solução de desproteção à coluna e borbulhou nitrogênio na solução por 30 minutos ou duas vezes por cinco minutos. Escorra a solução por uma bomba de vácuo e lave a resina sequencialmente por cinco vezes com diclorometano e N, N-dimetilformamida. Para detectar a resina como uma solução de cor amarela escura, adicione um mililitro de N, N-dimetilformamida a uma pequena quantidade de resina e adicione 200 microlitros de ninidrina a 5% a um tubo de vidro.Aqueça-o a 130 graus Celsius por três minutos para avaliar as mudanças na cor da resina. Para o acoplamento de peptídeos, preparar uma solução de mistura conforme descrito no manuscrito em um tubo de polipropileno e dissolvê-la em três mililitros de N, N-dimetilformamida. Em seguida, adicione 173 microlitros de N, N-diisopropiletilamina ou 154 microlitros de N, N'diisopropilcarbodiimida à solução para inativar o aminoácido.Em seguida, adicione a mistura à coluna com resina e borbulhe-a com nitrogênio por duas horas. Após o acoplamento, adicione um mililitro de N, N-dimetilformamida a uma pequena quantidade de resina e adicione 200 microlitros de ninidrina a 5% a um tubo de vidro. Aqueça-o a 130 graus Celsius por três minutos, enquanto a resina mudou para incolor, o que confirma a ausência de um grupo amino livre antes da etapa de desproteção.Depois de drenar a solução, lavar a resina como demonstrado anteriormente e adicionar 10 mililitros da solução de desproteção à coluna. Em seguida, borbulhe com nitrogênio por 30 minutos ou duas vezes por cinco minutos. E novamente, adicione uma solução nova.Adicionar 10 mililitros de metanol anidro à coluna com resina para desidratação e secar com azoto para a próxima utilização. Pesar 100 miligramas da resina numa coluna e lavar a resina com diclorometano e N, N-dimetilformamida antes da etapa de engate. Preparar uma solução para a remoção do grupo de protecção tritil-L-cisteína adicionando ácido trifluoroacético, triisopropilsilano e mistura de diclorometano num copo ou balão de 100 mililitros para remover o grupo protector.Adicionar cinco a 10 mililitros da solução preparada à coluna para remover o grupo de protecção durante 10 minutos. Repita seis vezes com nitrogênio borbulhando até que a cor amarela desapareça completamente. Depois de drenar a solução por uma bomba de vácuo, lave a resina como demonstrado anteriormente.Em seguida, preparar uma solução para reagir com cisteína desprotegida adicionando ligador dihalogenado e N, N-diisopropiletilamina num copo ou balão de 50 mililitros com N, N-dimetilformamida. Adicionar cinco a 10 mililitros da solução de reacção à coluna para reagir com cisteína protegida durante, pelo menos, três horas com o azoto a borbulhar. Novamente, drene a solução por uma bomba de vácuo e lave a resina sequencialmente, como demonstrado anteriormente.Para preparar a solução de ciclização peptídica, adicione a mistura de ácido trifluoroacético em um copo ou frasco de 20 mililitros no exaustor para ciclização peptídica. Em seguida, adicione cinco a 10 mililitros da solução de mistura ao tubo de polipropileno e colha a resina sob o coquetel de ácido trifluoroacético por três horas. Depois de desidratar e lavar a resina antes que a etapa de acoplamento seja demonstrada anteriormente, prepare uma solução aquosa de ácido fórmico a 1% e um brometo de propargila milimolar e adicione à solução de peptídeo de metionina.Em seguida, agite a reação de acoplamento de metionina e brometo de propargila à temperatura ambiente por 12 horas. Após a reação, dissolver o produto em um tubo de polipropileno e acetonitrila e filtrá-lo através de uma membrana filtrante de 0,22 micrômetros. Em seguida, purifice a solução por HPLC de fase reversa imediatamente e congele-a em pó para a próxima utilização.Os peptídeos cíclicos sintetizados utilizando bis-alquilação entre cisteína e metionina foram caracterizados pelo espectro HPLC e LCMS, o que mostra que os epímeros apresentaram tempos de retenção distintos e pesos moleculares idênticos. Os traços de HPLC dos epímeros e seu produto conjugado demonstraram a conversão dependente do tempo entre o peptídeo cíclico e seu produto. O peso molecular dos peptídeos cíclicos sintetizados usando uma reação do tipo tiol-yne foi determinado por LCMS e o peptídeo foi isolado e purificado por HPLC.Os peptídeos foram ainda caracterizados por RMN de prótons e espectros quânticos quânticos únicos heteronucleares, revelando a mudança química. Espectros de RMN de prótons da conversão dependente do tempo entre peptídeo cíclico e ditiotreitol e óxido de deutério foram obtidos para explorar a estabilidade do peptídeo devido à abertura do anel de sulfônio. Os resultados mostraram que nenhum produto de adição ou abertura de anel foi formado após 24 horas.Este procedimento estabeleceu uma estratégia eficaz para sintetizar peptídeos cíclicos. A reação diz que a seletividade também aumentou ao formar uma confirmação que estabiliza o peptídeo de ciclização, indicando que os peptídeos cíclicos eram catalisadores promissores de drogas.

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

A funcionalização assistida por microondas, de poli (etileno glicol) e Peptídeos On-resina para uso em Polimerizações cadeia e formação de hidrogel

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

Química

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

Formação de Estruturas Biomoleculares Ordenadas pela Automontagem de Peptídeos Pequenos

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

Desenvolvimento de um Backbone cíclica Biblioteca de Peptídeos como potencial antiparasitário Therapeutics Usando Microondas Irradiação

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

Síntese de polímeros cíclicos e Caracterização do seu movimento difusivo no estado fundido na molécula de nível único

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

Insights sobre as interações de aminoácidos e peptídeos com Materiais Inorgânicos Usando Single-Molecule Força Spectroscopy

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

Tempo-resolvido compostos orgânicos de Photophysical caracterização dos Triplet-colheita em um livre de oxigênio ambiente usando uma câmera de iCCD

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

Usando Voltametria Cíclica, UV-Vis-NIR e Espectroeletroquímica EPR para Analisar Compostos Orgânicos

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

Construindo Tioéter/sulfeto de vinil-amarrados induzida por peptídeos helicoidais Via foto Thiol-ene/ino 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

Síntese e caracterização de 1,2-Ditiolano modificado peptídeos auto-montagem

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

Um sistema microfisiológico intestinal/hepático para avaliação farmacocinética e toxicológica de drogas

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