يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

وضع العمود الفقري مكتبة الببتيد دوري كما المحتملة ضد الطفيليات التداوي عن طريق الميكروويف تشعيع

11.7K مشاهدة

DOI:

10.3791/53589

يناير 26, 2016

في هذه المقالة

ملخص

تم تحديد طريقة بسيطة وعامة لتخليق الببتيدات الدورية باستخدام تشعيع الميكروويف. يتيح هذا الإجراء تخليق الببتيدات الدورية الأساسية مع مجموعة من المطابقات المختلفة مع الاحتفاظ بالسلاسل الجانبية والشقوق الدوائية., وبالتالي, يسمح بفحص التشكل النشط بيولوجيا.

الملخص

تفاعلات البروتين البروتين (مثبطات مضخة البروتون) هي المعنية عن كثب في جميع العمليات الحيوية تقريبا، وترتبط لكثير من الأمراض البشرية. ولذلك، هناك جهد كبير لاستهداف مثبطات مضخة البروتون في مجال البحوث الأساسية وصناعة الأدوية. واجهات البروتين البروتين عادة ما تكون كبيرة، شقة، وغالبا ما تفتقر إلى جيوب، تعقيد اكتشاف الجزيئات الصغيرة التي تستهدف هذه المواقع. نهج استهداف بديلة باستخدام أجسام مضادة لها قيود بسبب سوء التوافر الحيوي عن طريق الفم، وانخفاض الخلية النفاذية، وعدم كفاءة الإنتاج.

استخدام الببتيدات لاستهداف واجهات PPI ديها العديد من المزايا. الببتيدات لديها أعلى من المرونة بتكوين وزيادة الانتقائية، وعادة ما تكون غير مكلفة. ومع ذلك، الببتيدات لها حدودها الخاصة بما في ذلك سوء الاستقرار وعدم الكفاءة عبور أغشية الخلايا. للتغلب على هذه القيود، الببتيد cyclization لا يمكن أن يؤديها. وقد تجلى Cyclization لتحسين الببتيد الانتقائيةوالاستقرار الأيض، والتوافر البيولوجي. ومع ذلك، توقع التشكل النشطة بيولوجيا من الببتيد دوري ليست تافهة. للتغلب على هذا التحدي، واحدة نهج جذابة على الشاشة مكتبة مركزة على الشاشة فيه جميع الببتيدات الحلقية العمود الفقري لها تسلسل الأساسي نفسه، ولكنها تختلف في المعايير التي تؤثر على التشكل، مثل حجم الحلقة والموقف.

وصفنا بروتوكول مفصلة لتجميع مكتبة من العمود الفقري الببتيدات الحلقية التي تستهدف مثبطات مضخة البروتون الطفيلي محددة. باستخدام نهج التصميم الرشيد، وضعنا الببتيدات المستمدة من البروتين سقالة L eishmania مستقبلات لتنشيط C-كيناز (قلة). افترضنا أن تسلسل في LACK التي يتم حفظها في الطفيليات، ولكن ليس في homolog المضيف الثدييات، قد تمثل مواقع التفاعل البروتينات التي تعتبر بالغة الأهمية لبقاء الطفيليات. تم توليفها الببتيدات الحلقية باستخدام أشعة المايكروويف لتقليل زمن رد الفعل وزيادةكفاءة. تطوير مكتبة العمود الفقري الببتيدات الحلقية مع أحجام رنين مختلفة تسهل شاشة منهجية لالتشكل النشطة الأكثر البيولوجي. يوفر هذا الأسلوب بشكل عام، وبسرعة، والسطحية لتجميع الببتيدات الحلقية.

المقدمة

تفاعلات البروتين البروتين (مثبطات مضخة البروتون) تلعب دورا محوريا في معظم العمليات الحيوية، من داخل الخلايا نقل الإشارة إلى خلية الموت 1. وبالتالي، تستهدف مثبطات مضخة البروتون هي ذات أهمية أساسية لالبحوث الأساسية والتطبيقات العلاجية. مثبطات مضخة البروتون يمكن تنظيمها من قبل الأجسام المضادة محددة ومستقرة، ولكن الأجسام المضادة هي مكلفة وصعبة لتصنيع ويعانون من ضعف التوافر البيولوجي. بدلا من ذلك، مثبطات مضخة البروتون يمكن أن تكون مستهدفة من قبل الجزيئات الصغيرة. الجزيئات الصغيرة هي أسهل لتجميع وغير مكلفة بالمقارنة مع الأجسام المضادة. ومع ذلك، فهي نسبيا أقل مرونة وتناسب أفضل لتجاويف صغيرة بدلا من واجهات كبيرة من البروتين ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

معدات 1. وتحضير الكواشف

  1. معدات إعداد
    1. تنفيذ كافة الخطوات داخل غطاء الدخان استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة.
    2. توليف كيميائيا الببتيدات على دعم قوي باستخدام الميكروويف الببتيد مركب مع وحدة إضافية من اكتشاف مجهزة الألياف الضوئية مسبار درجة الحرارة للسيطرة على تسليم الميكروويف السلطة في وعاء التفاعل تفلون (30 مل، مع فريت الزجاج) أو في البولي بروبلين القابل للتصرف خرطوشة (12 مل، مع فريت الخشنة).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

نحن هنا وصف وضع مكتبة صغيرة مركزة من العمود الفقري الببتيدات الحلقية التي تستهدف على وجه التحديد مثبطات مضخة البروتون حيوية للطفيل الليشمانيا وبمثابة وكلاء ضد الطفيليات (للمراجعة عن الببتيدات التي تستهدف مثبطات مضخة البروتون كعوامل مضادة للطفيليات 87). من خلال تركيب العمود الفقري رواية الببتيدات الحلقية، يتم حفظها pharmacophores في سقالة من حجم قابلة للتمديد. قوة المكتبة المركزة المقترحة هنا هي القدرة على تغيير أحجام الببتيد سقالة في حين يسمح بدرجة محدودة من حر.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

يوصف تركيب مكتبة مركزة من العمود الفقري الببتيدات الحلقية المستمدة من البروتين عدم وجود طفيل الليشمانيا في استخدام المزج الميكروويف مؤتمتة بالكامل. وقد وضعت مكتبة مركزة من الببتيدات الحلقية مع pharmacophores التمايز ومختلف linkers. إضافة linkers مختلفة مثل أنهيدريد الغلوتاريك، السكسينك، حمض الأديبيك وحمض البيميليك، ليسين، الأورنيثين، واللبنات الأخرى يمكن استخدامها لزيادة متنوعة من مساحة بتكوين من الببتيدات الحلقية. تركيب مكتبة الببتيدات الحلقية مركزة يسمح للباحثين للكشف ع.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

نشكر لورين فان فاسينهوف، Sunhee هوانج، وداريا Mochly روزين لإجراء مناقشات مفيدة. وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة NIH منح RC4 TW008781-01 C-IDEA (SPARK) لكيو زيارتها للممولين أي دور في تصميم الدراسة وجمع البيانات وتحليلها، قرار نشر أو إعداد المخطوطة.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي > كواشف < / قوي >
دعم قوي ، راتنج Rink Amide AM MLCBLBR-1330التحميل: 0.49 مليمول / جم
Fmoc-Ala-OHAdvanced ChemtechFA2100
Fmoc-Arg (Pbf) -OHAdvanced ChemtechFR2136
Fmoc-Asn (Trt) -OHAdvanced ChemtechFN2152
Fmoc-ASP (OBut) -OHAdvanced ChemtechFD2192
Fmoc-Cys (TRT) -OHAdvanced ChemtechFC2214
Fmoc-Gln (TRT) -OHAdvanced ChemtechFQ2251
Fmoc-Glu (OtBu) -OHAdvanced ChemtechFE2237
Fmoc-Gly-OHAdvanced ChemtechFG2275
Fmoc - His (TRT) -OHAdvanced ChemtechFH2316
Fmoc-Ile-OHAdvanced ChemtechFI2326
Fmoc-Leu-OHAdvanced ChemtechFL2350
Fmoc-Lys(Boc) -OHAdvanced ChemtechFK2390
Fmoc-Met-OHAdvanced ChemtechFM2400
Fmoc-Phe-OHAdvanced ChemtechFF2425
Fmoc-Pro-OHAdvanced ChemtechFP2450
Fmoc-Ser- (tBu) -OHAdvanced ChemtechFS2476
Fmoc-Thr (tBu) -OHAdvanced ChemtechFT2518
Fmoc-Trp (Boc) -OHAdvanced ChemtechFW2527
Fmoc-Tyr (لكن) -OHAdvanced ChemtechFY2563
Fmoc-Val-OHAdvanced ChemtechFV2575
1-ميثيل -2-بيروليدينون (NMP)سيجما328634<قوي > حذر < / قوي > سام / شديد الاشتعال / مهيج.
<م > ن ، ن < م > ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) ألفاإيسار43465<قوي > تحذير < / قوي > سام.< / > استخدم DMF عالي الجودة للتخلص من التفاعلات الجانبية مثل إزالة Fmoc نتيجة لآثار ثنائي ميثيل أمين من تحلل DMF.
ثنائي كلورو ميثان (DCM)سيجماD65100<قوي > تحذير < قوي >
بروموميثان ضار (DBM)سيجماD41868<قوي > حذر < / قوي >
حمض ثلاثي فلورو أسيتيك ضار (TFA)سيجماT62200<قوي > تحذير < / قوي >
حمض ثلاثي فلورو أسيتيك تآكل / سام ، درجة HPLC (TFA)سيجما91707<قوي > تحذير < / قوي > تآكل / سام
ثنائي إيثيل إيثرسيجما31690<قوي > حذر < / قوي > ثلاثي إيزوبروبيل سيلان شديد الاشتعال / ضار
(TIS)سيجما233781<قوي > حذر < / قوي > مهيج / قابل للاشتعال
، HPLC درجةسيجما270733
أسيتونيترويل ، درجة HPLC (ACN)فيشر ScientificA998-4<قوي > تحذير < / قوي > قابل للاشتعال / مهيج / ضار
< م > N ، N < / em > ثنائي isopropylethylamine (DIEA)Sigma3440<قوي > تحذير < / قوي > تآكل / شديد الاشتعال
بيبيريدينسيجماW290807<قوي > تحذير < / قوي > سام / شديد الاشتعال
بيريدينسيجما270970<قوي > تحذير < قوي >
الاشتعال / ضار (EtOH)سيجما459844<قوي > تحذير < / قوي > شديد الاشتعال / مهيج
1-هيدروكسي بنزوتريازول هيدرات (HOBt)سيجما157260<قوي > حذر < قوي > شديد الاشتعال / مهيج / ضار
O< / em>-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N′,N′,N′ < / em>- رباعي ميثيل يورونيوم سداسي فلورو فوسفات (HBTU)سيجما12804<قوي > تحذير < / قوي > مهيج / ضار
بنزوتريازول -1-ليك-أوكسي تريس بيروليدينوفوسفونيوم سداسي فلور فوسفات (PyBOP) AdvancedChemtechRC8602<قوي > الحذر < / قوي > مهيج
نينهيدرينسيجما454044<قوي > الحذر < / قوي > ضار
فينولسيجماP3653<قوي > تحذير < / قوي >
(KCN)سيجما11813<قوي > الحذر < / قوي >
هيدروكسيد البوتاسيوم شديد السمية (KOH)سيجما221473<قوي > الحذر < / قوي > سام
< م > ن ، ن ' < / م > ثنائي الأيزوبروبيل كاربوديميد (DIC)سيجما38370<قوي > الحذر < / قوي > قابل للاشتعال / سام
4-ثنائي ميثيل أمينوبيريدين (DMAP)سيجما522805<قوي > تحذير < / قوي >
أنهيدريد جلوتاريكسيجماG3806<قوي > تحذير < / قوي > قابل للاشتعال / مهيج / ضار
أنهيدريد السكسينيكسيجما239690<قوي>الحذر< القوي> مهيج / ضار
حمض أديبيكسيجماA26357<قوي>الحذر< القوي> سام/مهيج
حمض بيميليكسيجماP45001<قوي>الحذر سام / مهيج
الكلورانيلسيجما23290<قوي>الحذر< القوي> سام/مهيج
أسيتالديهايدسيجما402788<قوي > الحذر < / قوي > قابل للاشتعال / سام
< قوي > المعدات < / قوي >
جهاز طرد مركزيبيكمان كولترأليجرا 6R جهاز
مجففالمياه Labconcoالمنطقة الحرة 4.5
فراغفرانكلين إلكتريكموديل 1101101416 مع 3/4 حصانالكاتيل مضخة مع فرانكلين موتور 
خرطوشة البولي بروبلين 12 ملالفصل التطبيقي2419
قابس الغطاء لخرطوشة البولي بروبلين 12 ملالفصل التطبيقي8157
خرطوشة البولي بروبلين 3 ملالفصل التطبيقي2413
قابس الغطاء لخرطوشة البولي بروبلين 3 ملالفصل التطبيقي8054
إيقاف الديوك PTFEالفصل التطبيقي2406
أنابيب مسطحة ، 50 ملVWR21008-240
مشعب استخراج ، 20 نقاط البيع ، أنابيب 16 × 100 ممووترزWAT200609
شاكر ، BD adams خلاط المغذياتفيشر العلمي22363152
Nalgene HDPE زجاجات IP2 ضيقة الفم ، 125 & nbsp ؛ ملفيشر العلمي03-312-8
قارورة Erlenmeyerفيشر ScientificFB-501 ، 500 مل
كتلة تسخينThermolyne1760 حمام
أنابيب زجاجية من البورسليكات يمكن التخلص منها بنهاية عاديةفيشر Scientific14-961-25
ماصات دقيقة ونصائح FinnpipetteThermo20 & ndash ؛ 200 و 100 & - - - 1,000 مو ؛ ل
قوارير HPLC - مايكرو VL PP 400 & مايكرو ؛ ل PK100   ؛  VWR69400-124
قارورة HPLC- غطاء أزرق Snap-ItVWR66030-600
عمود HPLC التحليليPeeke ScientificU1-5C18Q-JJultro 120 5 & micro ؛ م C18Q ، معرف 4.6 مم 150 مم
عمود HPLC الإعدادي ، XBridge & nbsp ؛ووترزOBD C18 5 & مايكرو ؛ م العمود19 مم & 150 مم
مطياف الكتلةApplied BiosystemsVoyager DE-RP & nbsp ؛
مجفف
أسطوانة
نظام RP-HPLC التحليلي Shimadzu LC-20مجهز بما يلي: وحدة تحكم في نظام CBM-20A ، كاشف SPD-20A ، فرن عمود CTO-20A ، وحدة توصيل المذيبات LC-20AD ، جهاز أخذ العينات الآلي SIL-20AC ، مزيل الغازات DGU-20A5 (شيمادزو ، دكتوراه في الطب ، الولايات المتحدة الأمريكية).
نظام RP-HPLC التحضيري Shimadzu LC-20مجهز بما يلي: وحدة تحكم في نظام CBM-20A ، كاشف SPD-20A ، فرن عمود CTO-20A ، وحدة توصيل المذيبات LC-6AD 2 × ومجمع الكسر FRC-10A (Shimadzu ، MD ، الولايات المتحدة الأمريكية).
Fmoc-His (TRT) -OH Advanced Chemtech FG2275 ثنائي شديد سيانيد البوتاسيوم التآكل / السام سام / مهيج طرد مركزي مضخة دريالنيتروجين

المراجع

  1. Wells, J. A., McClendon, C. L. Reaching for high-hanging fruit in drug discovery at protein-protein interfaces. Nature. 450 (7172), 1001-1009 (2007).
  2. Arkin, M. R., Wells, J. A. Small-molecule inhibitors of protein-protein interactions: progressing....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم