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

Reconocemos el apoyo financiero del Programa Nacional Clave de Investigación y Desarrollo de China (2021YFC2103900); las subvenciones de la Fundación de Ciencias Naturales de China (21778009 y 21977010); la Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Guangdong (2022A1515010996 y 2020A1515010521): el Comité de Innovación Científica y Tecnológica de Shenzhen, (RCJC20200714114433053, JCYJ201805081522131455 y JCYJ20200109140406047); y la subvención Shenzhen-Hong Kong Institute of Brain Science-Shenzhen Fundamental Research Institutions (2019SHIBS0004). Los autores agradecen el apoyo de la revista Chemical Science, The Royal Society of Chemistry para la referencia 30 y The Journal of Organic Chemistry, American Chemical Society, para la referencia 31.

1. Preparación del equipo
PRECAUCIÓN: Morfolina, N,N-dimetilformamida (DMF), diclorometano (DCM), N,N-diisopropiletilamina (DIPEA), TFA, morfolina, piperidina, éter dietílico y metanol son tóxicos, volátiles y corrosivos. Estos reactivos pueden dañar el cuerpo humano a través de la inhalación, ingestión o contacto con la piel. Para todos los experimentos químicos, use equipo de protección, incluidos guantes desechables, abrigos experimentales y anteojos protectores.<...

<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>

El enfoque sintético descrito en este documento proporciona un método para sintetizar péptidos cíclicos utilizando Cys y Met en la secuencia peptídica, en la que los péptidos lineales básicos se construyen mediante técnicas comunes de síntesis de péptidos en fase sólida. Para la bisalquilación de péptidos cíclicos entre Cys y Met, toda la ruta sintética se puede dividir en tres procesos principales: la desprotección de Cys en la resina, el acoplamiento del enlazador y la ciclación entre Cys y Met en una ...

Las interacciones proteína-proteína (IBP)1 desempeñan un papel fundamental en la investigación y el desarrollo de fármacos. La construcción de péptidos estabilizados con una conformación fija por medios químicos es uno de los métodos más importantes para desarrollar motivos miméticos de IBP2. Hasta la fecha, varios péptidos cíclicos que se dirigen a los IBP han sido desarrollados para uso clínico3. La mayoría de los péptidos están restringidos a una conformación de α hélice para disminuir la entropía conformacional y mejorar la estabilidad metabólica, la afinidad de unión al objetivo y la permeabilidad celular 4,5. En las últimas 2 décadas, las cadenas laterales de Cys6,7, lisina 8,9, triptófano 10, arginina 11 y Met 12,13 se han insertado en aminoácidos no naturales para fijar el péptido en una conformación cíclica. Tales péptidos cíclicos pueden dirigirse a un espacio químico único o sitios especiales, desencadenando así una reacción covalente para formar la unión covalente proteína-péptido14,15,16,17. En un informe reciente de Yu et al., una cloroacetamida se ancló en el dominio de los ligandos peptídicos, asegurando una reacción de conjugación covalente con excelente especificidad proteica18. Además, Walensky et al.19 incorporaron ojivas electrofílicas, como la acrilamida y el fluoruro de arilo sulfonilo (ArSO2F), a péptidos para formar inhibidores covalentes peptídicos estabilizados y mejorar el efecto antitumoral de los inhibidores peptídicos. Por lo tanto, es muy importante introducir un grupo funcional adicional para modificar covalentemente los ligandos proteína-péptido20. Estos grupos no solo reaccionan con proteínas en la cadena lateral, sino que también estabilizan la estructura secundaria del péptido21. Sin embargo, la aplicación de proteínas modificadas covalentemente inducidas por ligandos peptídicos es limitada debido a la complicada ruta sintética y a la unión no específica de los grupos químicos22,23. Por lo tanto, se requieren urgentemente estrategias efectivas para la síntesis de péptidos cíclicos.
Inspirado en las múltiples estrategias de péptidos cíclicos 2,24,25,26, este protocolo intenta desarrollar un método simple y eficiente para estabilizar péptidos. Además, observamos que el grupo de cadena lateral de un péptido estable podría reaccionar covalentemente con una proteína diana cuando estaba espacialmente cerca de los ligandos peptídicos. La falta de Met modificado químicamente fue cubierta por el grupo de Deming en 2013 mediante el desarrollo de un nuevo método para producir metionina27 peptídica modificada selectivamente. Basándose en estos antecedentes, Shi et al. se centraron en el desarrollo del cierre de anillo de cadenas laterales para formar un centro de sal de sulfonio. Cuando el ligando peptídico se combina con la proteína diana, el grupo de la sal de sulfonio reacciona covalentemente con la proteína Cys espacialmente cercana. En los últimos años, Shi et al. han diseñado un nuevo método para estabilizar el péptido cíclico28. La sal de sulfonio en el péptido cíclico se redujo mediante un agente reductor con un grupo sulfhidrilo que se redujo reversiblemente a Met. Sin embargo, la reacción tuvo una baja eficiencia, lo que fue perjudicial para los estudios de aplicación biológica posteriores. En el estudio actual, se diseñó una reacción de cierre de anillo Met-Cys y bromuro de propargilo-Cys, con una sola sal de sulfonio restante en la cadena lateral del péptido cíclico. La sal de sulfonio actuó como una nueva ojiva que reaccionó covalentemente con la proteína Cys en proximidad espacial. Brevemente, un péptido mutado Cys y Met fue ciclado por alquilación intramolecular, lo que resultó en la generación de un centro de sulfonio en la correa. En este proceso, la formación de un puente de cadena lateral fue crítica para los péptidos cíclicos. En general, este protocolo describe una ciclación peptídica detallada a base de sulfonio que se logra utilizando condiciones de reacción y operaciones simples. El objetivo es desarrollar un método potencial para otras aplicaciones biológicas amplias.

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	<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

En los últimos años, los péptidos cíclicos han atraído cada vez más atención en el campo del descubrimiento de fármacos debido a sus excelentes actividades biológicas y, como consecuencia, ahora se utilizan clínicamente. Por lo tanto, es fundamental buscar estrategias efectivas para sintetizar péptidos cíclicos para promover su aplicación en el campo del descubrimiento de fármacos. Este documento informa un protocolo detallado para la síntesis eficiente de péptidos cíclicos utilizando bisalquilación en resina o intramolecular (intermolecular). Usando este protocolo, los péptidos lineales se sintetizaron aprovechando la síntesis de péptidos en fase sólida con cisteína (Cys) y metionina (Met) acopladas simultáneamente en la resina. Además, los péptidos cíclicos se sintetizaron a través de la bisalquilación entre Met y Cys utilizando una correa sintonizable y un centro de sulfonio en la correa. Toda la ruta sintética se puede dividir en tres procesos principales: la desprotección de Cys en la resina, el acoplamiento del enlazador y la ciclación entre Cys y Met en una solución de escisión de ácido trifluoroacético (TFA). Además, inspirado por la reactividad del centro de sulfonio, se unió un grupo propargil al Met para desencadenar la adición de tiol-yne y formar un péptido cíclico. Después de eso, los péptidos crudos se secaron y disolvieron en acetonitrilo, se separaron y luego se purificaron mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). El peso molecular del péptido cíclico se confirmó mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS), y la estabilidad de la combinación de péptidos cíclicos con el reductor se confirmó aún más mediante HPLC. Además, el cambio químico en el péptido cíclico se analizó mediante espectros de resonancia magnética nuclear 1H (RMN 1H). En general, este protocolo tenía como objetivo establecer una estrategia efectiva para sintetizar péptidos cíclicos.

Todos los péptidos lineales se sintetizaron en resina Rink-amide MBHA mediante síntesis manual estándar de fase sólida Fmoc. Se construyó un modelo de hexapéptido cíclico (Ac (ciclo-I)-WMAAAC-NH2) como se describe en la Figura 5A. En particular, se generó un nuevo centro quiral en la correa por alquilación Met, con los dos epímeros del péptido cíclico (Ia, Ib) confirmados por HPLC de fase inversa. Además, la conversión y la proporción de epímeros se determinaron ut...

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Constructing Cyclic Peptides Using an On-Tether Sulfonium Center

Este protocolo presenta la síntesis de péptidos cíclicos a través de la bisalquilación entre cisteína y metionina y la reacción fácil tiol-yne desencadenada por el centro de propargil sulfonio.

Construcción de péptidos cíclicos usando un centro de sulfonio en la correa

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

En este protocolo, se construyó la sal de sulfonio que podía actuar como una nueva mano que reaccionaba con la proteína cisteína en la proximidad especial. La ventaja de esta técnica era que esta reacción era rápida y eficiente, y libre de catalizador Met y desarrolló un método simple y eficiente para estabilizar péptidos. Para comenzar, prepare la solución de desprotección N-terminal de 9-fluorinil-metiloxicarbonilo de piperidina al 20% o morfolina al 50% y DMF en un vaso o matraz de 500 mililitros.Luego, agregue 10 mililitros de la solución de desprotección a la columna y burbujee nitrógeno en la solución durante 30 minutos o dos veces durante cinco minutos. Escurrir la solución con una bomba de vacío y lavar la resina secuencialmente cinco veces con diclorometano y N, N-dimetilformamida. Para detectar la resina como una solución de color amarillo oscuro, agregue un mililitro de N, N-dimetilformamida a una pequeña cantidad de resina y agregue 200 microlitros de ninhidrina al 5% a un tubo de vidrio.Caliéntalo a 130 grados centígrados durante tres minutos para evaluar los cambios en el color de la resina. Para el acoplamiento de péptidos, prepare una solución de mezcla como se describe en el manuscrito en un tubo de polipropileno y disuélvala en tres mililitros de N, N-dimetilformamida. Luego, agregue 173 microlitros de N, N-diisopropiletilamina o 154 microlitros de N, N'diisopropilcarbodiimida a la solución para inactivar el aminoácido.A continuación, agregue la mezcla a la columna con resina y burbujee con nitrógeno durante dos horas. Después del acoplamiento, agregue un mililitro de N, N-dimetilformamida a una pequeña cantidad de resina y agregue 200 microlitros de ninhidrina al 5% a un tubo de vidrio. Calentarlo a 130 grados centígrados durante tres minutos mientras la resina cambia a incolora, lo que confirma la ausencia de un grupo amino libre antes del paso de desprotección.Después de drenar la solución, lave la resina como se demostró anteriormente y agregue 10 mililitros de la solución de desprotección a la columna. Luego, burbujee con nitrógeno durante 30 minutos o dos veces durante cinco minutos. Y de nuevo, agregue una solución nueva.Agregue 10 mililitros de metanol anhidro a la columna con resina para deshidratar y seque con nitrógeno para el próximo uso. Pesar 100 miligramos de la resina en una columna y lavar la resina con diclorometano y N, N-dimetilformamida antes de la etapa de acoplamiento. Preparar una solución para eliminar el grupo de protección de tritil-L-cisteína añadiendo ácido trifluoroacético, triisopropilsilano y mezcla de diclorometano en un vaso o matraz de 100 mililitros para eliminar el grupo protector.Agregue de cinco a 10 mililitros de la solución preparada a la columna para eliminar el grupo de protección durante 10 minutos. Repita seis veces con nitrógeno burbujeante hasta que el color amarillo desaparezca por completo. Después de drenar la solución con una bomba de vacío, lave la resina como se demostró anteriormente.A continuación, preparar una solución para reaccionar con cisteína desprotegida añadiendo enlazador dihalogenado y N, N-diisopropiletilamina en un vaso de precipitados de 50 mililitros o matraz con N, N-dimetilformamida. Agregue de cinco a 10 mililitros de la solución de reacción a la columna para reaccionar con cisteína protegida durante al menos tres horas con burbujeo de nitrógeno. Nuevamente, drene la solución con una bomba de vacío y lave la resina secuencialmente como se demostró anteriormente.Para preparar la solución de ciclación peptídica, agregue la mezcla de ácido trifluoroacético en un vaso de precipitados o matraz de 20 mililitros en la campana extractora para la ciclación peptídica. Luego, agregue de cinco a 10 mililitros de la solución de mezcla al tubo de polipropileno y divida la resina bajo el cóctel de ácido trifluoroacético durante tres horas. Después de deshidratar y lavar la resina antes de que se demuestre previamente el paso de acoplamiento, prepare una solución acuosa de ácido fórmico al 1% y un bromuro de propargil milimolar y agréguelo a la solución de péptido de metionina.A continuación, agite la reacción de acoplamiento de metionina y bromuro de propargil a temperatura ambiente durante 12 horas. Después de la reacción, disuelva el producto en un tubo de polipropileno y acetonitrilo y fílelo a través de una membrana filtrante de 0,22 micrómetros. Luego, purifique la solución por HPLC de fase inversa inmediatamente y séquela por congelación en polvo para el próximo uso.Los péptidos cíclicos sintetizados utilizando bis-alquilación entre cisteína y metionina se caracterizaron por el espectro de HPLC y LCMS, lo que muestra que los epímeros exhibieron distintos tiempos de retención e idénticos pesos moleculares. Las trazas de HPLC de los epímeros y su producto conjugado demostraron la conversión dependiente del tiempo entre el péptido cíclico y su producto. El peso molecular de los péptidos cíclicos sintetizados mediante una reacción de tipo tiol-yne se determinó mediante LCMS y el péptido se aisló y purificó mediante HPLC.Los péptidos se caracterizaron además por RMN de protones y espectros heteronucleares simples de coherencia cuántica, revelando el cambio químico. Se obtuvieron espectros de RMN de protones de la conversión dependiente del tiempo entre péptido cíclico y ditiothreitol y óxido de deuterio para explorar la estabilidad del péptido debido a la apertura del anillo de sulfonio. Los resultados mostraron que no se formaron productos de adición o apertura de anillo después de 24 horas.Este procedimiento estableció una estrategia efectiva para sintetizar péptidos cíclicos. La reacción dice que la selectividad también mejoró al formar una confirmación que estabiliza el péptido de ciclización, lo que indica que los péptidos cíclicos eran prometedores catalizadores de fármacos.

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

Funcionalización asistida por microondas de poli (etilenglicol) y los péptidos sobre resina para uso en polimerizaciones de cadena y Formación 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 ...

Investigación

Química

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

Formación de estructuras biomoleculares ordenada por el auto-ensamblaje de péptidos cortos

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

Desarrollo de un Backbone cíclica Péptido Biblioteca como Potencial Antiparasitarios Terapéutica Utilizando Microondas irradiación

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

Síntesis de polímeros cíclicos y caracterización de su movimiento difusivo en el estado fundido en la molécula de un solo nivel

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

Miradas en torno a las interacciones de los aminoácidos y péptidos con materiales inorgánicos Uso de una sola molécula de la Fuerza Espectroscopia

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

Tiempo-resolved fotofísicas caracterización de trío cosecha compuestos orgánicos en un libre de oxígeno ambiente usando un iCCD cámara

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 voltametría cíclica, UV-Vis-NIR y EPR Spectroelectrochemistry para analizar compuestos orgánicos

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

Construcción de Thioether/sulfuro de vinilo-atado Hydrothiolation de péptidos helicoidales mediante foto-inducida tiol-eno/Ino

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

Síntesis y caracterización de 1, 2-Dithiolane modifican uno mismo-montaje de péptidos

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

Un sistema microfisiológico intestinal/hepático para la evaluación farmacocinética y toxicológica de fármacos

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