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

Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı'nın (2021YFC2103900) finansal desteğini kabul ediyoruz; Çin Doğa Bilimleri Vakfı hibe (21778009 ve 21977010); Guangdong Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı (2022A1515010996 ve 2020A1515010521): Shenzhen Bilim ve Teknoloji İnovasyon Komitesi, (RCJC20200714114433053, JCYJ201805081522131455 ve JCYJ20200109140406047); ve Shenzhen-Hong Kong Beyin Bilimi Enstitüsü-Shenzhen Temel Araştırma Kurumları hibesi (2019SHIBS0004). Yazarlar, referans 30 için Chemical Science, The Royal Society of Chemistry ve referans 31 için The Journal of Organic Chemistry, American Chemical Society'den dergi desteğini kabul etmektedir.

1. Ekipman hazırlığı
DİKKAT: Morfolin, N, N-dimetilformamid (DMF), diklorometan (DCM), N, N-diizopropilelamin (DIPEA), TFA, morfolin, piperidin, dietil eter ve metanol toksik, uçucu ve aşındırıcıdır. Bu reaktifler insan vücuduna soluma, yutma veya cilt teması yoluyla zarar verebilir. Tüm kimyasal deneyler için, tek kullanımlık eldivenler, deneysel paltolar ve koruyucu gözlükler dahil olmak üzere koruyucu ekipman kullanın.
<ol><li>Rink-amid 4-metilbenzhi...

<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>

Bu yazıda açıklanan sentetik yaklaşım, temel lineer peptitlerin ortak katı faz peptid sentez teknikleri ile oluşturulduğu peptid dizisinde Cys ve Met kullanarak siklik peptidlerin sentezlenmesi için bir yöntem sunmaktadır. Cys ve Met arasındaki siklik peptitlerin bisalkilasyonu için, tüm sentetik yol üç ana sürece ayrılabilir: reçine üzerindeki Cys'nin korunmasının azaltılması, bağlayıcının bağlanması ve bir trifloroasetik asit bölünme çözeltisinde Cys ve Met arasındaki siklikleşme. Ö...

Protein-protein etkileşimleri (PPI'lar)1, ilaç araştırma ve geliştirmede çok önemli bir rol oynamaktadır. Stabilize peptitlerin kimyasal yollarla sabit bir konformasyonla oluşturulması, PPI'ların mimetik motiflerini geliştirmek için en önemli yöntemlerden biridir2. Bugüne kadar, ÜFE'leri hedef alan birkaç siklik peptit klinik kullanım için geliştirilmiştir3. Çoğu peptit, konformasyonel entropiyi azaltmak ve metabolik stabiliteyi, hedef bağlama afinitesini ve hücre geçirgenliğini iyileştirmek için bir α-sarmal konformasyonu ile sınırlıdır 4,5. Son 2 yılda, Cys6,7, lizin8,9, triptofan 10, arginin 11 ve Met12,13'ün yan zincirleri, peptidi siklik bir konformasyona sabitlemek için doğal olmayan amino asitlere yerleştirilmiştir. Bu tür siklik peptitler benzersiz bir kimyasal alanı veya özel bölgeleri hedefleyebilir, böylece protein-peptit kovalent bağlanması14,15,16,17 oluşturmak için kovalent bir reaksiyonu tetikleyebilir. Yu ve ark. tarafından yakın zamanda yayınlanan bir raporda, peptid ligandlarının alanına bir kloroasetamid tutturulmuş ve mükemmel protein özgüllüğü18 ile kovalent bir konjugasyon reaksiyonu sağlanmıştır. Ayrıca, akrilamid ve aril sülfonil florür (ArSO2F) gibi elektrofilik savaş başlıkları, stabilize peptid kovalent inhibitörleri oluşturmak ve peptid inhibitörlerinin anti-tümör etkisini iyileştirmek için Walensky ve ark.19 tarafından peptitlere daha fazla dahil edilmiştir. Bu nedenle, protein-peptid ligandlarını kovalent olarak modifiye etmek için ek bir fonksiyonel grup tanıtmak çok önemlidir20. Bu gruplar sadece yan zincirdeki proteinlerle reaksiyona girmekle kalmaz, aynı zamanda peptid21'in ikincil yapısını da stabilize eder. Bununla birlikte, peptid ligandları tarafından indüklenen kovalent modifiye proteinlerin uygulanması, karmaşık sentetik yol ve kimyasal grupların spesifik olmayan bağlanması nedeniyle sınırlıdır22,23. Bu nedenle, siklik peptitlerin sentezi için etkili stratejiler acilen gereklidir.
 2,24,25,26 siklik peptitlerin çok yönlü stratejilerinden esinlenen bu protokol, peptitleri stabilize etmek için basit ve etkili bir yöntem geliştirmeye çalışır. Ek olarak, kararlı bir peptidin yan zincir grubunun, peptid ligandlarına mekansal olarak yakın olduğunda bir hedef protein ile kovalent olarak reaksiyona girebileceğini belirttik. Kimyasal olarak modifiye edilmiş Met'in eksikliği, 2013 yılında Deming grubu tarafından, seçici olarak modifiye edilmiş peptid metiyonin27 üretmek için yeni bir yöntem geliştirilerek dolduruldu. Bu arka plana dayanarak, Shi ve ark. bir sülfonyum tuz merkezi oluşturmak için yan zincirlerin halka kapanmasının geliştirilmesine odaklandı. Peptit ligandı hedef protein ile birleştiğinde, sülfonyum tuzu grubu, mekansal olarak yakın Cys proteini ile kovalent olarak reaksiyona girer. Son yıllarda, Shi ve ark. siklik peptid28'i stabilize etmek için yeni bir yöntem tasarladılar. Siklik peptit üzerindeki sülfonyum tuzu, geri dönüşümlü olarak Met'e indirgenmiş bir sülfhidril grubuna sahip bir indirgeyici ajan tarafından indirgenmiştir. Bununla birlikte, reaksiyon düşük verimliliğe sahipti ve bu da sonraki biyolojik uygulama çalışmalarına zararlıydı. Bu çalışmada, siklik peptidin yan zincirinde kalan tek bir sülfonyum tuzu ile bir Met-Cys ve propargil bromür-Cys halka kapatma reaksiyonu tasarlanmıştır. Sülfonyum tuzu, uzaysal yakınlık altında Cys proteini ile kovalent olarak reaksiyona giren yeni bir savaş başlığı görevi gördü. Kısaca, bir Cys ve Met mutasyona uğramış peptid, molekül içi alkilasyon ile siklize edildi ve bu da bir on-tether sülfonyum merkezinin üretilmesiyle sonuçlandı. Bu süreçte, bir yan zincir köprüsünün oluşumu siklik peptitler için kritik öneme sahipti. Genel olarak, bu protokol, basit reaksiyon koşulları ve işlemleri kullanılarak elde edilen ayrıntılı bir sülfonyum bazlı peptid siklizasyonunu tanımlar. Amaç, daha geniş biyolojik uygulamalar için potansiyel bir yöntem geliştirmektir.

<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

Son yıllarda, siklik peptitler, mükemmel biyolojik aktiviteleri nedeniyle ilaç keşfi alanında giderek daha fazla dikkat çekmektedir ve sonuç olarak, şimdi klinik olarak kullanılmaktadırlar. Bu nedenle, ilaç keşfi alanındaki uygulamalarını teşvik etmek için siklik peptitleri sentezlemek için etkili stratejiler aramak çok önemlidir. Bu yazıda, on-reçine veya intramoleküler (moleküller arası) bisalkilasyon kullanılarak siklik peptitlerin etkin sentezi için ayrıntılı bir protokol sunulmaktadır. Bu protokol kullanılarak, lineer peptitler, reçine üzerinde aynı anda bağlanmış sistein (Cys) ve metiyonin (Met) ile katı faz peptid sentezinden yararlanılarak sentezlendi. Ayrıca, siklik peptitler, ayarlanabilir bir tether ve bir tether sülfonyum merkezi kullanılarak Met ve Cys arasında bisalkilasyon yoluyla sentezlendi. Tüm sentetik yol üç ana sürece ayrılabilir: reçine üzerindeki Cys'nin korunmasının azaltılması, bağlayıcının bağlanması ve bir trifloroasetik asit (TFA) bölünme çözeltisinde Cys ve Met arasındaki döngüselleşme. Ayrıca, sülfonyum merkezinin reaktivitesinden esinlenerek, tiol-yne ilavesini tetiklemek ve siklik bir peptit oluşturmak için Met'e bir propargil grubu bağlandı. Bundan sonra, ham peptitler kurutuldu ve asetonitril içinde çözüldü, ayrıldı ve daha sonra yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ile saflaştırıldı. Siklik peptidin moleküler ağırlığı, sıvı kromatografi-kütle spektrometresi (LC-MS) ile doğrulandı ve indirgeyici ile siklik peptid kombinasyonunun stabilitesi HPLC kullanılarak daha da doğrulandı. Ek olarak, siklik peptitteki kimyasal kayma, 1 H nükleer manyetik rezonans (1H NMR) spektrumu ile analiz edildi. Genel olarak, bu protokol siklik peptitlerin sentezlenmesi için etkili bir strateji oluşturmayı amaçlamıştır.

Tüm lineer peptitler, standart manuel Fmoc katı faz sentezi ile Rink-amid MBHA reçinesi üzerinde sentezlendi. Şekil 5A'da açıklandığı gibi bir model siklik hekzapeptid (Ac (siklo-I)-WMAAAC-NH2) inşa edilmiştir. Özellikle, Met alkilasyonu ile yeni bir on-tether kiral merkezi üretildi ve siklik peptidin iki epimeri (Ia, Ib) ters faz HPLC tarafından doğrulandı. Ayrıca, epimerlerin dönüşümü ve oranı, ters faz HPLC'nin entegrasyonu kullanılarak belirlendi. Hekz...

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

Bu protokol, sistein ve metiyonin arasındaki bisalkilasyon yoluyla siklik peptitlerin sentezini ve propargil sülfonyum merkezi tarafından tetiklenen fakil tiol-yne reaksiyonunu sunar.

On-Tether Sülfonyum Merkezi Kullanarak Döngüsel Peptitlerin Oluşturulması

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

Bu protokolde, sülfonyum tuzu, özel yakınlıkta protein sistein ile reaksiyona giren yeni bir el gibi davranabilecek şekilde inşa edildi. Bu tekniğin avantajı, bu reaksiyonun hızlı ve verimli olması ve Met-katalizörün içermemesi ve peptitleri stabilize etmek için basit ve verimli bir yöntem geliştirmesiydi. Başlamak için, 500 mililitrelik bir beher veya şişede% 20 piperidin veya% 50 morfolin ve DMF'nin N-terminal 9-florinil-metiloksikarbonil deproteksiyon çözeltisini hazırlayın.Daha sonra, kolona 10 mililitre deproteksiyon çözeltisi ekleyin ve azotu çözeltiye 30 dakika veya beş dakika boyunca iki kez kabarcıklayın. Çözeltiyi bir vakum pompası ile boşaltın ve reçineyi diklorometan ve N, N-dimetilformamid ile beş kez sırayla yıkayın. Reçineyi koyu sarı renkli bir renk çözeltisi olarak tespit etmek için, az miktarda reçineye bir mililitre N, N-dimetilformamid ekleyin ve bir cam tüpe 200 mikrolitre% 5 ninhidrin ekleyin.Reçine rengindeki değişiklikleri değerlendirmek için üç dakika boyunca 130 santigrat derecede ısıtın. Peptitlerin bağlanması için, bir polipropilen tüp içinde el yazmasında tarif edildiği gibi bir karışım çözeltisi hazırlayın ve üç mililitre N, N-dimetilformamid içinde çözün. Daha sonra, amino asidi inaktive etmek için çözeltiye 173 mikrolitre N, N-diizopropiletilamin veya 154 mikrolitre N, N'diizopropilkarbodiimid ekleyin.Daha sonra, karışımı reçine ile kolona ekleyin ve iki saat boyunca azotla kabarcıklayın. Bağlantıdan sonra, az miktarda reçineye bir mililitre N, N-dimetilformamid ekleyin ve bir cam tüpe 200 mikrolitre% 5 ninhidrin ekleyin. Reçine renksizliğe dönüşürken, üç dakika boyunca 130 santigrat derecede ısıtın, bu da korumadan önce serbest bir amino grubunun bulunmadığını doğrular.Çözeltiyi boşalttıktan sonra, reçineyi daha önce gösterildiği gibi yıkayın ve kolona 10 mililitre deproteksiyon çözeltisi ekleyin. Daha sonra, 30 dakika veya beş dakika boyunca iki kez azotla kabarcıklayın. Ve yine, taze bir çözüm ekleyin.Dehidrasyon için reçineli kolona 10 mililitre susuz metanol ekleyin ve bir sonraki kullanım için azotla kurutun. Reçinenin 100 miligramını bir kolona tartın ve bağlantı adımından önce reçineyi diklorometan ve N, N-dimetilformamid ile yıkayın. Koruyucu grubu çıkarmak için 100 mililitrelik bir beher veya şişeye trifloroasetik asit, triizopropilsilan ve diklorometan karışımı ekleyerek tritil-L-sistein koruma grubunu çıkarmak için bir çözelti hazırlayın.Koruma grubunu 10 dakika boyunca çıkarmak için hazırlanan çözeltinin beş ila 10 mililitresini kolona ekleyin. Sarı renk tamamen kaybolana kadar azot köpürmesiyle altı kez tekrarlayın. Çözeltiyi bir vakum pompası ile boşalttıktan sonra, reçineyi daha önce gösterildiği gibi yıkayın.Daha sonra, 50 mililitrelik bir beherde dihalojenli bağlayıcı ve N, N-diizopropiletilamin ekleyerek veya N, N-dimetilformamid içeren şişe ekleyerek korumasız sistein ile reaksiyona girmek için bir çözelti hazırlayın. Azot köpürmesiyle en az üç saat boyunca korunan sistein ile reaksiyona girmek için kolona beş ila 10 mililitre reaksiyon çözeltisi ekleyin. Yine, çözeltiyi bir vakum pompasıyla boşaltın ve reçineyi daha önce gösterildiği gibi sırayla yıkayın.Peptit siklizasyon çözeltisini hazırlamak için, 20 mililitrelik bir beherde trifloroasetik asit karışımı ekleyin veya peptid siklizasyonu için duman davlumbazına şişe ekleyin. Daha sonra, karışım çözeltisinin beş ila 10 mililitresini polipropilen tüpe ekleyin ve reçineyi trifloroasetik asit kokteylinin altında üç saat boyunca bölün. Bağlantı adımı daha önce gösterilmeden önce reçineyi dehidrate ettikten ve yıkadıktan sonra,% 1'lik bir formik asit sulu çözeltisi ve bir milimolar propargil bromür hazırlayın ve metiyonin peptid çözeltisine ekleyin.Daha sonra, metiyonin ve propargil bromürün bağlantı reaksiyonunu oda sıcaklığında 12 saat çalkalayın. Reaksiyondan sonra, ürünü bir polipropilen tüp ve asetonitril içinde çözün ve 0.22 mikrometrelik bir filtre membranından süzün. Daha sonra, çözeltiyi hemen ters faz HPLC ile saflaştırın ve bir sonraki kullanım için toz haline getirerek dondurarak kurutun.Sistein ve metiyonin arasında bis-alkilasyon kullanılarak sentezlenen siklik peptitler, epimerlerin farklı tutma süreleri ve aynı moleküler ağırlıklar sergilediğini gösteren HPLC ve LCMS spektrumu ile karakterize edildi. Epimerlerin ve konjuge ürününün HPLC izleri, siklik peptit ile ürünü arasındaki zamana bağlı dönüşümü göstermiştir. Tiol-yne tipi reaksiyon kullanılarak sentezlenen siklik peptitlerin moleküler ağırlığı LCMS tarafından belirlendi ve peptid HPLC tarafından izole edildi ve saflaştırıldı.Peptitler ayrıca proton NMR ve heteronükleer tek kuantum tutarlı spektrumları ile karakterize edildi ve kimyasal kaymayı ortaya çıkardı. Sülfonyum halkasının açılmasına bağlı peptid stabilitesini araştırmak için siklik peptid ile ditiotrreitol ve döteryum oksit arasındaki zamana bağlı dönüşümün proton NMR spektrumları elde edildi. Sonuçlar, 24 saat sonra hiçbir ekleme veya halka açma ürününün oluşmadığını göstermiştir.Bu prosedür, siklik peptitlerin sentezlenmesi için etkili bir strateji oluşturdu. Reaksiyon, seçiciliğin, siklik peptidi stabilize eden bir doğrulama oluşturarak da arttığını ve siklik peptitlerin umut verici ilaç katalizörü olduğunu gösterdiğini söylüyor.

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

Mikrodalga destekli Poli işlevselleştirilmesi (etilen glikol) ve zincir polimerizasyonu ve Hidrojel formasyonunda kullanılan On-reçine Peptides

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

Kısa Peptidlerinin Self-meclisi tarafından Sıralı Biyomoleküler Yapıların Oluşumu

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

Mikrodalga Radyasyon Kullanımı Potansiyel Antiparazitik Therapeutics gibi omurga Siklik Peptit Kütüphanesi Gelişimi

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

Tek Molekül Düzeyde Halkalı Polimerlerin Sentezi ve eritin Devlet Onların Pasif Hareket Karakterizasyonu

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

Tek Molekül Kuvvetleri Spektroskopisi kullanarak İnorganik Malzemelerle Amino Asitler ve Peptitler Etkileşimi içine Trendleri

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

Zaman karar vermek Photophysical karakterizasyonu üçlüsü-hasat organik bileşikler bir oksijensiz ortamı kullanarak bir 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

Çevrimsel Voltammetry, UV-VIS-NIR ve EPR Spectroelectrochemistry organik bileşikleri analiz kullanarak

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

Thioether/vinil sülfür-gergin helisel peptidler fotoğraf yolu ile indüklenen Thiol-KD/yne Hydrothiolation oluşturmak

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

1,2-Dithiolane malzemelerin ve kendi kendine montaj peptidler değiştirilme tarihi

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

İlaç Farmakokinetik ve Toksikolojik Değerlendirme için Bir Bağırsak/Karaciğer Mikrofizyolojik Sistemi

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