Entwicklung eines Backbone zyklische Peptid-Bibliothek als potentielle Antiparasiten Therapeutics unter Mikrowellenbestrahlung

Nir Qvit; Opher S. Kornfeld

doi:10.3791/53589

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Methodenartikel

Entwicklung eines Backbone zyklische Peptid-Bibliothek als potentielle Antiparasiten Therapeutics unter Mikrowellenbestrahlung

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DOI:

10.3791/53589

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26. Januar 2016

Nir Qvit¹ , Opher S. Kornfeld¹

¹Department of Chemical and Systems Biology, Stanford University School of Medicine

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Eine einfache und allgemeine Methode zur Synthese von zyklischen Peptiden mittels Mikrowellenbestrahlung wird skizziert. Dieses Verfahren ermöglicht die Synthese von zyklischen Peptiden des Rückgrats mit einer Sammlung verschiedener Konformationen unter Beibehaltung der Seitenketten und der pharmakophoren Einheiten und ermöglicht daher das Screening auf die bioaktive Konformation.

Zusammenfassung

Protein-Protein-Wechselwirkungen (PPIs) sind in fast allen biologischen Prozessen eng verbunden und werden in vielen menschlichen Krankheiten in Verbindung gebracht. Daher gibt es eine große Anstrengung, um die PPI in Grundlagenforschung und in der pharmazeutischen Industrie zu zielen. Protein-Protein-Schnittstellen sind in der Regel groß, flach und häufig nicht über Taschen, Verkomplizierung der Entdeckung kleiner Moleküle, die solche Stellen zielen. Alternative Targeting Ansätze unter Verwendung von Antikörpern weisen Beschränkungen aufgrund der schlechten oralen Bioverfügbarkeit, niedriger Zelldurchlässigkeit, und die Produktion Ineffizienz.

Verwendung von Peptiden zur PPI-Schnittstellen Ziel hat mehrere Vorteile. Peptide haben eine höhere Konformations Flexibilität, erhöhte Selektivität und sind in der Regel teuer. Allerdings haben Peptide ihre eigenen Grenzen einschließlich schlechte Stabilität und Ineffizienz Kreuzung Zellmembranen. Um diese Einschränkungen zu überwinden, kann Peptidcyclisierung durchgeführt werden. Zyklisierung wurde gezeigt, dass Peptid-Selektivität zu verbessernMetabolische Stabilität und Bioverfügbarkeit. Die Vorhersage der bioaktiven Konformation eines zyklischen Peptids ist jedoch nicht trivial. Um diese Herausforderung zu meistern, um einen attraktiven Ansatz es Bildschirm eine fokussierte Bibliothek-Bildschirm, in dem alle Backbone zyklischen Peptide haben den gleichen Primärsequenz, unterscheiden sich aber in Parameter, die ihre Konformation beeinflussen, wie zum Beispiel Ring Größe und Position.

Wir beschreiben ein detailliertes Protokoll zur Synthese einer Bibliothek von Backbone zyklischen Peptide auf bestimmte Parasiten EPI. Mit Hilfe eines rationalen Design-Ansatz entwickelten wir Peptide aus dem Gerüstprotein L eishmania Rezeptor für aktivierte C-Kinase (LACK) abgeleitet. Wir vermuten, dass Sequenzen in LACK in Parasiten konserviert sind, aber nicht in den Säugetierwirt homolog kann Interaktionsstellen für Proteine, die kritisch für den Parasiten Lebensfähigkeit darzustellen. Die zyklischen Peptide wurden unter Verwendung von Mikrowellenstrahlung, um die Reaktionszeiten zu reduzieren und die synthetisiertenEffizienz. Die Entwicklung einer Bibliothek von Backbone zyklischer Peptide mit unterschiedlichen Ringgrößen ermöglicht eine systematische Bildschirm für die meisten biologischen aktiven Konformation. Dieses Verfahren stellt eine allgemeine, schnelle und einfache Art und Weise die Synthese cyclischer Peptide.

Einleitung

Protein-Protein-Wechselwirkungen (PPIs) spielen eine zentrale Rolle in den meisten biologischen Prozesse, von der intrazellulären Signaltransduktion, Zelltod ^1. Daher Targeting PPI ist von grundlegender Bedeutung für die Grundlagenforschung und therapeutische Anwendungen. PPIs durch spezifische und stabile Antikörper reguliert werden, aber Antikörper sind teuer und schwierig herzustellen und haben eine schlechte Bioverfügbarkeit. Alternativ kann PPI durch kleine Moleküle ausgerichtet werden. Kleine Moleküle sind einfacher zu synthetisieren und preiswert im Vergleich zu Antikörpern; jedoch sind sie relativ weniger flexibel und passen besser, kleine Hohlräum....