Synthese und Charakterisierung von 1,2-Dithiolane geändert selbstorganisierende Peptide

Summary

Ein Protokoll für die Synthese von 1,2-Dithiolane modifizierte Peptid und die Charakterisierung der supramolekularen Strukturen durch das Peptid Selbstmontage.

Abstract

Dieser Bericht konzentriert sich auf die Synthese von 1,2-Dithiolane ein N-Terminus selbstorganisierende Peptid und die Charakterisierung der resultierenden geändert selbst montiert supramolekulare Strukturen. Der Syntheseweg nutzt der Festphasen-Peptidsynthese mit der auf-Harz-Kopplung von Dithiolane Vorläufer Molekül, 3-(Acetylthio) -2-(Acetylthiomethyl) Propanoic Säure und die Mikrowellen-gestützte Thioacetate deprotection des Peptids N-Terminus vor dem endgültigen Spaltung aus dem Harz der 1,2-Dithiolane Ausbeute geändert Peptid. Nach der Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC) Reinigung des 1,2-Dithiolane Peptids, abgeleitet aus dem nukleierenden Kern der Aβ-Peptid verbunden mit Krankheit Alzheimers zeigt das Peptid in Kreuz-β-Amyloid-Fasern selbst zusammensetzen. Protokolle zur Charakterisierung der Amyloid Fasern von Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FT-IR), kreisförmigen Dichroismus Spektroskopie (CD) und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) werden vorgestellt. Die Methoden von N-terminale Anpassung mit einem 1,2-Dithiolane Glyko-gut charakterisierten selbstorganisierende Peptide können jetzt erkundet werden, als Modellsysteme, Post-Montage Modifikation Strategien entwickeln und dynamische kovalente Chemie zu erkunden Supramolekulare Peptid Nanofaser Oberflächen.

Introduction

Die robuste Peptidbindung bilden Chemie beteiligt Festphasen-Peptidsynthese und die Fähigkeit zur Steuerung der Reihenfolge Länge und Zusammensetzung machen die Peptide, die in supramolekularen Strukturen stark erforschten Bereich selbst zusammensetzen. Die Faktoren, die zu kontrollieren und zu stabilisieren, Peptid selbst-zusammengebauten Strukturen, einschließlich Side-Chain sterische und elektrostatische Wechselwirkungen, Wasserstoff-Bindung und hydrophobe Effekte¹, dienen als eine Reihe von Design-Regeln. Wie die Forschung zu diesen grundlegenden Designregeln schreitet weiter voran, geht der nächste logische Schritt in Peptid Selbstmontage ....

Protocol

(1) Synthese und Reinigung von 1,2-Dithiolane geändert Peptid

1. Synthese von Dithiolane Vorstufe, 3-(Acetylthio) -2-(Acetylthiomethyl) Propanoic Säure¹⁹.
   1. Fügen Sie 1 g 3-Bromo - 2-(Bromomethyl) Propionsäure (1 Äquiv) aufgelöst in minimaler Menge von 1 M NaOH (ca. 4 mL), einen 25-mL Rundboden Reaktionskolben unter Rühren bei 55 ° C. Versiegeln der Reaktionskolben mit einem Septen und unter Stickstoffatmosphäre statt.
   2. Bereiten Sie eine Lösung mit 1,49 g Kalium Thioacetate (3.2 Äquiv) in 4 mL entionisiertem Wasser und 3 mL 2 M Schwefelsäure (H₂SO₄), Thioacetic Säure in Situ

Results

Abgesehen von der ersten einstufigen Synthese von Dithiolane Vorläufer Molekül tritt auf der Rest der Peptid-Synthese von 1,2-Dithiolane geändert auf festen Unterlage (Abb. 1A). Die Umwandlung von 3-Bromo - 2-(Bromomethyl) Propionsäure, 3-(Acetylthio) -2-(Acetylthiomethyl) Propanoic Säure, die Dithiolane Vorläufer wird bestätigt von ¹H und ¹³C-NMR (Abbildung 1 b und C) bevor es ist gekoppelt.......

Discussion

Dieser Artikel beschreibt die Details der Synthese und Reinigung von einer N-terminalen 1,2-Dithiolane geändert selbstorganisierende Peptid und die Charakterisierung der daraus resultierenden supramolekularen Strukturen. Die Synthese von 1,2-Dithiolane Peptids hier berichtet hat die Vorteile, einschließlich einer einstufigen Synthesis um Dithiolane Vorstufe, 3-(Acetylthio)-2 zu produzieren-Propanoic Säure (Acetylthiomethyl) und das Harz Mikrowelle Deprotection Reaktion der Vorläufer Thioacetate Schutz der Gruppe, um die .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Eisbahnamid MBHA-Harz, hohe Belastung	Gyros Protein Technologies	RAM-5-HL	Kontakt mit Haut und Augen vermeiden;
N,N-Dimethylformamid	Fisher Scientific	D119-4	Flüssigkeit und Dampf entzündbar; reizt Augen und Haut; Verwenden Sie persönliche Schutzausrüstung; Von offener Flamme fernhalten
Fmoc-L-Val-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-V	Persönliche Schutzausrüstung tragen;
Fmoc-L-Leu-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-L	Persönliche Schutzausrüstung tragen;
Fmoc-L-Lys(Boc)-OH	nicht einatmen Gyros Protein Technologies	FLA-25-KBC	Persönliche Schutzausrüstung tragen; nicht einatmen
Fmoc-L-Phe-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-F	Persönliche Schutzausrüstung tragen;
Fmoc-L-Ala-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-A	Persönliche Schutzausrüstung tragen;
Fmoc-L-Gln(Trt)-OH	nicht einatmen Gyros Protein Technologies	FLA-25-QT	Persönliche Schutzausrüstung tragen; nicht einatmen
N,N,N′,N′-Tetramethyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)uroniumhexafluorophosphat	Gyros Protein Technologies	26432	Verursacht Reizungen der Haut, der Augen und der Atemwege; nicht einatmen; unter der Motorhaube oder in gut belüfteten Räumen verwenden
0,4 M N-Methylmorpholin in DMF	Gyros Protein Technologies	PS3-MM-L	leichtentzündlich; Tragen Sie persönliche Schutzausrüstung; Von Hitze fernhalten und den Behälter fest verschlossen halten; Nicht einatmen oder schlucken; Waschen Sie die Haut gründlich nach dem Umgang mit
20% Piperidin in DMF	Gyros Protein Technologies	PS3-PPR-L	Verursacht schwere Augen- und Hautverbrennungen; Entflammbare Flüssigkeit und Dampf;
Dichlormethan	Fisher Scientific	D37-4	Kann Krebs erzeugen; Nicht einatmen; Tragen Sie persönliche Schutzausrüstung; Nur unter der Motorhaube verwenden; bei Kontakt mindestens 15 Minuten lang mit Wasser aufgehen und ärztliche Hilfe einholen
Acetonitril	Fisher Scientific	A998-4	Entzündlich; reizend für die Augen; Verwenden Sie persönliche Schutzausrüstung; Nur unter einem Abzug verwenden; von offener Flamme oder heißer Oberfläche fernhalten; Bei Kontakt mindestens 15 Minuten lang mit Wasser spülen und einen Arzt aufsuchen
Trifluoressigsäure	Fisher Scientific	A116-50	Verursacht schwere Verbrennungen; nicht einatmen; schädlich für Wasserorganismen; persönliche Schutzausrüstung verwenden; nur unter Abzug verwenden; bei Berührung mindestens 15 Minuten mit Wasser spülen und sofort ärztliche Hilfe einsuchen
4% Uranylacetat	Elektronenmikroskopie	Sciences 22400-4	Nicht einatmen; gesundheitsschädlich für Wasserorganismen
4-(2-Hydroxyethyl)piperazin-1-ethansulfonsäure	Acros Organics	AC172571000	Nicht einatmen; im Freien oder in gut belüfteten Räumen
verwenden Stickstoffgas	TechAir		Inhalt unter Druck, kann bei Erhitzung explodieren
3-Brom-2-(brommethyl)propionsäure	Alfa Aesar AAA1963014		Nicht einatmen; Reizt Haut und Augen; ätzend
Natriumhydroxid	Fisher Scientific	S318-100	Persönliche Schutzausrüstung verwenden; nur unter dem Abzug verwenden; bei Kontakt den Bereich mindestens 15 Minuten lang spülen und einen Arzt aufsuchen
Kaliumthioacetat	Acros Organics	AC221300250	Verursacht Haut- und Augenreizungen; nicht einatmen; persönliche Schutzausrüstung
verwenden Schwefelsäure	Fisher Scientific	SA213	Verursacht Verbrennungen; von Wasser fernhalten; von brennbarem Material fernhalten; Nicht einatmen; persönliche Schutzausrüstung zu verwenden; bei Kontakt den Bereich mindestens 15 Minuten lang ausspülen und einen Arzt aufsuchen
chloroform-d	Acros Organics AC320690075		mögliche Krebsgefahr; Reizung von Haut und Augen; nicht einatmen; Verwenden Sie persönliche Schutzausrüstung; Nur unter Abzug verwenden; Bei Kontakt den Bereich mindestens 15 Minuten lang ausspülen und einen Arzt aufsuchen
Chloroform	Fisher Scientific	C298-4	Mögliche Krebsgefahr; reizt Haut und Augen; nicht einatmen; Verwenden Sie persönliche Schutzausrüstung; Nur unter Abzug verwenden; Bei Kontakt den Bereich mindestens 15 Minuten lang ausspülen und ärztlichen Arzt aufsuchen
N,N-Diisopropylethylamin	Acros Organics	AC367841000	Leicht entzündlich; schädlich für Wasserorganismen; persönliche Schutzausrüstung tragen;
Ammoniumhydroxid	Fisher Scientific	A669S-500	Ätzend; Methanol nicht einatmen
	Fisher Scientific	A452-4	Entzündbare Flüssigkeit und Dämpfe; persönliche Schutzausrüstung zu verwenden; Nicht einatmen; Bei Kontakt den Bereich mindestens 15 Minuten lang ausspülen und einen Arzt aufsuchen
Triisopropylsilan	Sigma Aldrich	233781	entzündlich; persönliche Schutzausrüstung verwenden; Behälter fest verschlossen halten
Diethylether	Fisher Scientific	E138-1	Extrem entzündlich; Reizt Haut und Augen; Verwenden Sie persönliche Schutzausrüstung
2,5-Dihydroxybenzoesäure	Sigma Aldrich	39319-10x10MG-F	einatmen; reizt Haut und Augen
Alpha-Cyano-4-hydroxyzimtsäure Alfa	Aesar	AAJ67635EXK
c18 zip-tip	Millipore	ZTC18S096
Tris(2-carboxyethyl)-phospinhydrochlorid	Thermo Scientific	PI20490
Kieselgel 60 F254 beschichtete DC-Platten mit Aluminiumrücken	EMD Millipore	1.05549.0001
Dünnwandige Präzisions-NMR-Röhren	Bel-Art	663000585	5mm AD
Norm-Ject-Vollkunststoffspritzen	Air Tite	AL10
Einwegnadel	BD PrecisionGlide	BD 305185	gebrauchte Nadeln werden in einem Abfallbehälter für scharfe Gegenstände entsorgt
Einweg-Frittenspritze	Torviq	SF1000LL	10 ml Frittenspritzen wurden in dem Bericht verwendet, aber größere Spritzen sind verfügbar, wenn sie für eine Synthese in größerem Maßstab benötigt werden.
Carbon-Gitter	Ted Pella, Inc.	CF200-CU	Stellen Sie sicher, dass Sie Proben und Färbungen auf der Seite des Kohlenstoffgitters vorbereiten, nicht auf der glänzenden Kupferseite des Gitters
selbstschließende Pinzette	Elektronenmikroskopie Sciences	78318-3X	sehr scharfe Spitzen, Länge: 120 mm
0,1 mm kurze Weglänge Zelle	Starna Cells, Inc.	20/C-Q-0.1	Zerbrechliche
10-ml-Gefäßkappen	CEM	909210
10-ml-Druckbehälter	CEM	908035
Aeris Semi-Prep HPLC-Säule	Phenomenex	00F-4632-N0	150 x 10 mm
Küvettenhalter	Starna Cells, Inc.	CH-2049	Benötigt bei Verwendung von Zellen mit kurzer Weglänge
PS3-Peptidsynthesizer	Gyros Protein Technologies
DiscoverSP Mikrowellenreaktor
	HERMLE	Z 206 A	verwendet einen festen 6x50 mL Rotor
HPLC	Shimadzu		UV-Detektor
Kernspinresonanzspektrometer	Avance, Bruker		300 MHz
MALDI-TOF-Massenspektrometer	, Axima Confidence, Shimadzu-Gefriertrockner
	Millrock Technology	BT85A
Fourier-Transform-Infrarotspektrometer	, Alpha-Tensor, Bruker-Transmissionselektronenmikroskop
	Tecnai Spirit, FEI		Verwendet mit Gatan Orius, Faseroptische CCD-Digitalkamera. Abgerufen am CSCU Center for Nanotechnology
Circular Dichroism Spectropolarimeter	J-810, JASCO		Wird mit einem Peltier-Temperaturregler mit sechs Zellen verwendet. Abgerufen an der Wesleyan University.