Un protocollo per la sintesi di un 1,2-dithiolane modificato peptide e la caratterizzazione delle strutture supramolecolari derivanti dal peptide self-assembly.
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Articolo metodologico
Sintesi e caratterizzazione di 1,2-Dithiolane per volta peptidi autoassemblanti
In questo articolo
Sommario
Abstract
Questo rapporto si concentra sulla sintesi di un N-terminale 1,2-dithiolane modificate autoassemblanti peptide e la caratterizzazione del risultante self-assembled strutture supramolecolari. Il percorso sintetico si avvale della sintesi del peptide di fase solida con l'accoppiamento su resina della molecola del precursore dithiolane, 3-(acetylthio) -2-acido propanoico (acetylthiomethyl) e il Tio acetato assistita da microonde deprotection del peptide N-terminale prima scissione finale dalla resina di cedere l'1,2-dithiolane per volta peptide. Dopo la purificazione di cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) del peptide 1,2-dithiolane, derivato dal nucleo nucleanti del peptide Aβ associato a malattia di Alzheimer, il peptide è indicato per assemblarsi in fibre amiloidi Croce-β. Protocolli per caratterizzare le fibre amiloidi-trasformata di Fourier spettroscopia infrarossa (FT-IR), spettroscopia di dicroismo circolare (CD) e microscopia elettronica a trasmissione (TEM) sono presentati. I metodi di modificazione del N-terminale con una molecola di 1,2-dithiolane a peptidi autoassemblanti ben caratterizzati ora possono essere esplorati come sistemi modello per sviluppare strategie di modificazione post-montaggio e dinamica chimica covalente e dintorni superfici di nanofibra peptide supramolecolari.
Introduzione
Il legame peptidico robusto formando chimica coinvolta nella sintesi del peptide di fase solida e la capacità di controllare la composizione e la lunghezza della sequenza rendono i peptidi che auto-assemblarsi in strutture supramolecolari un campo fortemente ricercato. I fattori che controllano e stabilizzano strutture auto-assemblate del peptide, tra cui la catena laterale sterico e interazioni elettrostatiche, legame idrogeno e idrofobo effetti1, servono come un insieme di regole di progettazione. Come la ricerca in queste regole fondamentali di progettazione continua a progredire, il logico passo successivo nel peptide coinvolge auto-assembl....
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Protocollo
1. sintesi e purificazione di 1,2-Dithiolane modificati Peptide
- Sintesi di dithiolane precursore, 3-(acetylthio) -2-(acetylthiomethyl) acido propanoico19.
- Aggiungere 1 g di 3-bromo - 2-(bromomethyl) acido propionico (1 equiv.) dissolto in quantità minima di 1 M NaOH (circa 4 mL) in un pallone di reazione di 25 mL fondo tondo con agitazione a 55 ° C. Sigillare il pallone di reazione con un setti e posto sotto atmosfera di azoto.
- Preparare una soluzione contenente 1,49 g di Tio acetato di potassio (3.2 equiv.) in 4 mL di acqua deionizzata e 3 mL di acido solforico 2M (H2SO4) cr....
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Risultati
A parte la sintesi di uno stadio iniziale della molecola precursore dithiolane, il resto della sintesi del peptide di 1,2-dithiolane per volta si verifica su supporto solido (Figura 1A). La conversione di 3-bromo - 2-(bromomethyl) propionico acido 3-(acetylthio) -2-(acetylthiomethyl) propionico acido, il precursore di dithiolane, è confermata da 1H e 13C NMR (Figura 1B e C) prima di esso è a.......
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Discussione
Questo articolo discute i dettagli sia la sintesi e la purificazione di un peptide di autoassemblanti 1,2-dithiolane per volta N-terminale e la caratterizzazione delle strutture supramolecolari risultante. La sintesi del peptide 1,2-dithiolane segnalato qui presenta i vantaggi, tra cui una sintesi di uno stadio per produrre il precursore dithiolane, 3-(acetylthio) -2-acido propanoico (acetylthiomethyl) e la resina il forno a microonde deprotezione reazione dei Tio acetato precursore protezione gruppo per produrre la fraz.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori piacerebbe ringraziare il Dr. B. Ellen Scanley per la sua formazione tecnica e aiuto utilizzando il TEM al Connecticut State Colleges e Università (CSCU) centro per le nanotecnologie e Dr. Ishita Mukerji alla Wesleyan University per l'accesso al suo CD spettrofotometro. Il lavoro segnalato è stata in parte sostenuto dall'Istituto scienza alla Fairfield University, la NASA Connecticut Space Grant Consortium e dalla National Science Foundation sotto Grant numero-1624774.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Resina MBHA di ammide della pista, alto carico | Gyros Protein Technologies | RAM-5-HL Evitare il | contatto con la pelle e gli occhi; non inalare |
| N,N-Dimetilformammide | Fisher Scientific | D119-4 | Liquido e vapore infiammabili; irritante per gli occhi e la pelle; Utilizzare dispositivi di protezione individuale; tenere lontano da fiamme libere |
| Fmoc-L-Val-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-V | Indossare dispositivi di protezione individuale; non inalare |
| Fmoc-L-Leu-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-L | Indossare dispositivi di protezione individuale; non inalare |
| Fmoc-L-Lys(Boc)-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-KBC | Indossare dispositivi di protezione individuale; non inalare |
| Fmoc-L-Phe-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-F | Indossare dispositivi di protezione individuale; non inalare |
| Fmoc-L-Ala-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-A | Indossare dispositivi di protezione individuale; non inalare |
| Fmoc-L-Gln(Trt)-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-QT | Indossare dispositivi di protezione individuale; non inalare |
| N,N,N′,N′-Tetramethyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)uronium hexafluorophosphate | Gyros Protein Technologies | 26432 | Provoca irritazione della pelle, degli occhi e delle vie respiratorie; non inalare; utilizzare sotto il cofano o in un'area ben ventilata |
| 0,4 M N-metilmorfolina in DMF | Gyros Protein Technologies | PS3-MM-L | altamente infiammabile; indossare dispositivi di protezione individuale; tenere lontano da fonti di calore e tenere il contenitore ben chiuso; non inalare o ingerire; lavare accuratamente la pelle dopo aver maneggiato |
| 20% di piperidina in DMF | Gyros Protein Technologies | PS3-PPR-L | Provoca gravi ustioni agli occhi e alla pelle; Liquido e vapore infiammabili; Non inalare |
| diclorometano | Fisher Scientific | D37-4 | Può causare cancro; Non inalare; Indossare dispositivi di protezione individuale; utilizzare solo sotto il cofano; in caso di contatto salire con acqua per almeno 15 minuti e consultare un medico |
| acetonitrile | Fisher Scientific | A998-4 | Infiammabile; irritante per gli occhi; Utilizzare dispositivi di protezione individuale; Utilizzare solo sotto una cappa aspirante; tenere lontano da fiamme libere o superfici calde; in caso di contatto sciacquare con acqua per almeno 15 minuti e consultare un medico |
| acido trifluoroacetico | Fisher Scientific | A116-50 | Provoca gravi ustioni; non inalare; dannoso per gli organismi acquatici; utilizzare dispositivi di protezione individuale; utilizzare solo sotto cappa aspirante; in caso di contatto sciacquare con acqua per almeno 15 minuti e rivolgersi immediatamente a un medico |
| % acetato di uranile | Microscopia elettronica | Scienze 22400-4 | Non inalare; nocivo per la vita acquatica |
| acido 4-(2-idrossietil)piperazina-1-etansolfonico | Acros Organics | AC172571000 | Non inalare; utilizzare all'aperto o in un'area ben ventilata |
| azoto Gas | TechAir | Contenuto sotto pressione, può esplodere se riscaldato | |
| acido 3-bromo-2-(bromometil)propionico | Alfa Aesar | AAA1963014 | Non inalare; provoca irritazione alla pelle e agli occhi; corrosivo |
| idrossido di sodio | Fisher Scientific | S318-100 | Utilizzare dispositivi di protezione individuale; utilizzare solo sotto la cappa aspirante; in caso di contatto sciacquare l'area per almeno 15 minuti e consultare un medico |
| tioacetato di potassio | Acros Organics | AC221300250 | Provoca irritazione alla pelle e agli occhi; non inalare; utilizzare dispositivi di protezione individuale |
| acido solforico | Fisher Scientific | SA213 | Provoca ustioni; tenere lontano dall'acqua; tenere lontano da materiale combustibile; non inalare; utilizzare dispositivi di protezione individuale; in caso di contatto, sciacquare l'area per almeno 15 minuti e consultare un medico |
| cloroformio-d | Acros Organics | AC320690075 | Possibile pericolo di cancro; irritante per la pelle e gli occhi; non inalare; Utilizzare dispositivi di protezione individuale; utilizzare solo sotto la cappa aspirante; In caso di contatto, sciacquare l'area per almeno 15 minuti e consultare un medico |
| cloroformio | Fisher Scientific | C298-4 | Possibile pericolo di cancro; irritante per la pelle e gli occhi; non inalare; Utilizzare dispositivi di protezione individuale; utilizzare solo sotto la cappa aspirante; In caso di contatto, sciacquare l'area per almeno 15 minuti e consultare un medico |
| N,N-diisopropiletilamina | Acros Organics AC367841000 | Altamente infiammabile; dannoso per gli organismi acquatici; indossare dispositivi di protezione individuale; non ingerire | |
| idrossido di ammonio | Fisher Scientific | A669S-500 | Corrosivo; non inalare |
| metanolo | Fisher Scientific | A452-4 | Liquidi e vapori infiammabili; utilizzare dispositivi di protezione individuale; non inalare; In caso di contatto, risciacquare l'area per almeno 15 minuti e consultare un medico |
| triisopropilsilano | Sigma Aldrich | 233781 | infiammabile; utilizzare dispositivi di sicurezza protettivi personali; tenere il contenitore ben chiuso |
| etilico | Fisher Scientific | E138-1 | Estremamente infiammabile; Irritante per la pelle e gli occhi; Utilizzare dispositivi di protezione individuale |
| acido 2,5-diidrossibenzoico | Sigma Aldrich | 39319-10x10MG-F | non inalare; irritante per la pelle e gli occhi |
| acido alfa-ciano-4-idrossicinnamico | Alfa Aesar | AAJ67635EXK | |
| c18 zip-tip | Millipore | ZTC18S096 | |
| tris(2-carbossietil) fosspina cloridrato | Thermo Scientific | PI20490 | |
| gel di silice 60 F254 fogli TLC rivestiti con supporto in alluminio | EMD Millipore | 1.05549.0001 | |
| Tubi NMR di precisione a parete sottile | Bel-Art | 663000585 | 5mm O.D. |
| Siringhe Norm-Ject interamente in plastica Air | Tite | AL10 | |
| ago monouso | BD PrecisionGlide | BD 305185 | aghi usati vengono smaltiti in contenitori per rifiuti taglienti |
| siringhe fritte usa e getta | Torviq | SF1000LL | 10 ml sono state utilizzate siringhe fritte, ma sono disponibili siringhe più grandi se necessario per la sintesi su larga scala. |
| griglia di carbonio | Ted Pella, Inc. | CF200-CU | Assicurarsi di preparare i campioni e la colorazione sul lato della griglia di carbonio, non sul lato di rame lucido delle |
| pinzette a chiusura automatica | Microscopia elettronica Scienze | 78318-3X | punte molto affilate, lunghezza: 120 mm |
| 0,1 mm lunghezza percorso corto cella | Starna Cells, Inc. | 20/C-Q-0.1 | Tappi per |
| recipienti fragili da 10 ml | CEM | 909210 | |
| Recipienti a pressione da 10 ml | CEM | 908035 | |
| Colonna HPLC semi-prep Aeris | Phenomenex | 00F-4632-N0 | da 150 x 10 mm |
| Starna Cells, Inc. | CH-2049 | Necessario quando si utilizzano celle a percorso corto | |
| Sintetizzatore di peptidi PS3 | Gyros Protein Technologies | ||
| Reattore a microonde DiscoverSP Centrifuga | CEM | ||
| HERMLE | Z 206 A | utilizzato un rotore fisso 6x50 mL | |
| HPLC | Shimadzu | UV | |
| Detector spettrometro a risonanza magnetica nucleare | Avance, Bruker | ||
| Spettrometro di massa MALDI-TOF | Axima Confidence, | ||
| Tecnologia Millrock | BT85A | ||
| Spettrometro a infrarossi a trasformata di Fourier | Alpha Tensore, | ||
| Tecnai Spirit, FEI | Utilizzato con la fotocamera digitale CCD a fibre ottiche Gatan Orius. Accessibile presso lo | ||
| spettropolarimetro per dicroismo circolare | J-810 | Utilizzato con un regolatore di temperatura Peltier a sei celle. Accesso alla Wesleyan University. |
Riferimenti
- Wang, J., Liu, K., Xing, R., Yan, X. Peptide self-assembly: Thermodynamics and kinetics. Chemical Society Reviews. 45, 5589-5604 (2016).
- Dong, R., et al. Functional supramolecular polymers for biomedical applications. Advanced Materials. 27, 498-....
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Ristampe e permessi
