分裂和池合成及肽叔酰胺图书馆表征

Summary

肽叔酰胺（贸易协定）的肽模拟物，包括但不限于肽，拟肽和N-甲基化的肽的一个家族。在这里，我们描述它结合了两个分裂和池和子策略单体合成家教会的一珠一化合物库的合成方法。

Abstract

肽是蛋白质配体的巨大来源。这些化合物的低聚性质使我们利用组合化学访问的固相合成大库。一个模拟肽的研究最多也类是拟肽。拟肽是易于合成，并已被证明是蛋白酶解抗性和细胞渗透性。在过去的十年中，许多有用的蛋白质配体已通过拟肽库的筛选鉴定。然而，大多数从拟肽库确定的配体不显示高亲和力，除了极少数例外。这可能是由于，在某种程度上，缺乏手性中心的构象和限制在类肽分子。最近，我们描述了一种新的合成路线来访问肽叔酰胺（家教）。贸易协定是肽模拟物，包括但不限于肽，拟肽和N-甲基化的肽的一个家族。与在两个α-碳和主链氮原子的侧链这些分子的构象可得到很大的空间位阻和烯丙基1,3应变的限制。 （ 图1）我们的研究表明，这些PTA分子是高度结构化的溶液中，并且可以被用来确定蛋白质的配体。我们相信，这些分子可以是高亲和力的蛋白配体未来的源泉。在这里，我们描述的合成方法结合两种分裂和池和子单体策略的力量来合成样品家教会的一珠一化合物（OBOC）库。

Introduction

肽模拟物是模拟天然肽的结构的化合物。它们被设计为保留的生物活性，同时克服了与天然肽，包括细胞的渗透性和稳定性对蛋白水解^1-3有关的问题。由于这些化合物的低聚物的性质，大合成文库可以容易地通过单体或子单体的合成路线^4-7访问。一个模拟肽的研究最多的类别是拟肽。拟肽是，可以很容易地使用子单体策略^8,9来合成N-烷基化甘氨酸的低聚物。许多有用的蛋白质配体已成功识别从筛选对蛋白指标^1，10-14大合成拟肽库。不过，从拟肽库确定了"命中"很少归档非常高的亲和力对蛋白质靶^{1,10-14,22。}一马约旦拟肽和天然肽之间的区别是，大部分的拟肽的普遍缺乏，以形成二级结构，由于缺乏手性中心和构象约束的能力。为了解决这一问题，开发了在过去的十年多种策略，主要着眼于包含在主链氮原子的^15-22侧链的修饰。最近，我们已经开发出一种新的合成路线，以引进天然氨基酸侧链到拟肽骨干创造肽叔酰胺^23。

肽叔酰胺（贸易协定）的肽模拟物，包括但不限于肽（R ₂ = H），拟肽（R ₁ = H）和N-甲基化的肽的超家族（R _{1≠H，R 2} = Me）的。 （ 见图1）本合成路线采用天然存在的氨基酸为手性和侧链上的源45; - 碳，和市售的伯胺，得到N-取代。因此，比....

Protocol

1，斯普利特和池合成基础知识

为了有效地产生在固相上的大量的化合物，分裂和池合成经常被用作一个一般的策略。 如图4的TentaGel珠是第一分割成三个部分。各部分进行反应以不同的试剂，生成的小珠的第一个残基。在第一反应后，所有的三个部分被汇集在一起​​，混合，然后再分成三个部分。每个部分将再次用不同的试剂反应，生成对珠子的第二个残基。经过两次分裂和池步骤，生成九种化合物。

在子单体合成，珠粒首先分成几个部分，以与不同溴代羧酸在偶联试剂的存在下进行反应。用溶剂洗涤后，所有的珠将被合并在一起并混合，然后再分成几个部分，以与不同的反应伯胺。胺化后，所有珠子被汇集在一起​​，并彻底清洗，在完成每个珠子上一个完整的单体。这个过程可以重复，直到期望的分集为止。

2，准备溴化酸从天然氨基酸

在子单体合成，每种单体的合成中被分成两个独立的步骤:（1）耦合酰溴和2胺化伯胺（ 图2）。为了合成肽叔酰胺，手性酸溴化物与在α碳侧链将由天然氨基酸制备。这里我们描述的转化天然氨基酸成相应的酸溴化物，高立体声保真度的方法。我们用丙氨酸作为一个例子;其它氨基酸包括丝氨酸，苏氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，甘氨酸，缬氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，也可以类似的天气下下转化成溴酸纳....

Results

在这里，我们将展示从PTA三聚体与接头三个有代表性的电离光谱。 如图6A所示 ，当用50％TFA / DCM溶液在室温下裂解，显著降解是观察。在图6A中 ，峰593和484分别对应于连接体和三聚体的PTA，表明整个分子被成功地合成了在胎圈，但裂解过程中降解。当如上述那样低的温度条件下裂解，三氟乙酸诱导的降解的量被大大地抑制， 如图6B所示 。这样的裂解的机制已经在以前的文献²⁴描述了，并且它被认为是通过一个恶唑烷中间体。 PTA分子可以通过MS / MS测序和片段化模式是类似的肽和拟肽中， 如图6C所示 。与（S）-2 -溴丙酸-D ₄通常克合成的PTA分子的ive在MS和MS / MS谱更广的峰是由于不完全氘化的产品，如（S）-2 -溴丙酸-D _3（ 图7A和7B）的存在。这可以作为在R手性中心（胺化过程中从s倒）的过程中的测序过程中的存在的指示。我们还发现，PTA分子.......

Discussion

肽叔酰胺（自由贸易协定）是肽低聚物的超家族。除了充分研究的肽，拟肽和N-甲基化肽，这个家庭中的化合物有很大一部分仍然是充分研究，majorly由于缺乏接入通用N-烷基化肽的合成方法。这里我们描述了一种有效的方法来合成贸易协定与从氨基酸衍生的手性结构单元。此前，我们曾报道使用一个新的子单体路线的PTA分子²³的合成库。我们已经表明，自由贸易协定是其通过骨干具有构象性约束的高度结构化的低聚物。当体内测试，PTA分子表现出改善细胞通透性，因此改进活动^25。然而，与旁边的所有优点，家教会还配备了一些合成的挑战，majorly从仲胺在受阻的位置酰化。 α-侧链，它提供的构象限制也带来的空间位阻对下列偶合步骤。为了克服这些合成的挑战，我们进行了广泛的优化研究，并确定BTC作为最佳的偶合剂用于此反应的^23。

合成途径的关键步骤是BTC促进仲胺的酰化。在此过程中，使BTC的酰氯原位 ^26,27的生成。大多数其他的偶合剂，形成两种活性酯或酸酐作为中间体未能提供干净的酰化连续PT.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
2,4,6 三甲基吡啶	ACROS	161950010	CAS：108-75-8
2-吗啉代乙胺	Sigma-Aldrich	06680	CAS：2038-03-1
48% HBr 水溶液	ALFA AESAR	AA14036AT	CAS：10035-10-6
乙醛	Sigma-Aldrich	402788	CAS：75-07-0
氢呋喃	ACD	EM-TX0277-6
	SR015AA-19PS
			CAS：100-46-9
		258950050	CAS：32315-10-9
溴乙酸	ACROS	106570010	CAS：79-08-3
氯苯胺	Sigma-Aldrich	23290	CAS：118-75-2
环己烷甲胺	Sigma-Aldrich	101842	CAS：3218-02-8
D2O	剑桥同位素	DLM-4-99.8-1000	CAS：7789-20-0
D-丙氨酸	Anaspec	61387-100	CAS：338-69-2
二氯甲烷 （DCM）	Fisher	BJ-NS300-20	CAS：75-09-2
二甲基甲酰胺 （DMF）	Fisher	BJ-076-4	CAS：68-12-2
乙二醇	Oakwood	44710	CAS：107-21-1
异戊胺	Sigma-Aldrich	W321907	CAS：107-85-7
KBr	ACROS	424070025	CAS：7758-02-3
L-丙氨酸	Anaspec	61385-100	CASCAS：56-41-7
-甲氧基丙胺	Sigma-Aldrich	M25007	CAS：5332-73-0
2-甲氧基乙胺	Sigma-Aldrich	143693	CAS：109-85-3
N-（3-氨丙基）-2-吡咯烷酮	Sigma-Aldrich	136565	CAS：7663-77-6
N，N'-二异丙基碳二亚胺 （DIC）	ACROS	115211000	CAS：693-13-0
N，N-二异丙基乙胺 （DIPEA）	Sigma-Aldrich	D125806	CAS：7087-68-5
NaNO2	ACROS	424340010	CAS：7631-99-4
NAOD 40% 水溶液	ACROS	200058-506	CAS：7732-18-5
哌啶	ALFA AESAR	A12442-AE	CAS：110-89-4
哌	Sigma-Aldrich	P49503	CAS：2620-50-0
丙胺	Sigma-Aldrich	240958	CAS：107-10-8
三氟乙酸	Sigma-Aldrich	299537	CAS：76-05-1
α-氰基-4-羟基肉桂酸	Sigma-Aldrich	39468	CAS：28166-41-8
α-酮戊二酸	ALFA AESAR	AAA10256-22	CAS：328-50-7
Tentagel 树脂与 RINK 接头	Rapp-Polymere	S30023
丙氨酸转氨酶	罗氏	10105589001	又名：谷氨酸-丙酮酸转氨酶 （GPT）
培养箱	New Brunswick Scientific	Innova44
NMR	Bruker	400 MHz
MALDI 质谱仪	Applied Biosystems	4800 MALDI-TOF/TOF
冻干机	SP Scientific	VirTis 台式 K
针式反应器	INTAVIS	反应柱	3 ml、5 ml、10 ml、20 ml
真空歧管	Promega	A7231	Vac-Man