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Artículo de método

Síntesis y análisis de espectrometría de masas de peptoides Oligo

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DOI:

10.3791/56652

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21 de febrero de 2018

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En este artículo

Resumen

Un protocolo se describe para la manual síntesis de oligo-peptoides seguido por análisis de la secuencia por espectrometría de masas.

Resumen

Peptoides son oligómeros de péptido imitando secuencia controlado que consta de unidades de N-alquilados glicina. Entre muchas aplicaciones potenciales, peptoides han pensado de como un tipo de almacenamiento de información molecular. Análisis de espectrometría de masas se ha considerado el método de elección para la secuencia peptoides. Peptoides pueden ser sintetizados vía química de fase sólida usando un ciclo de reacción de dos pasos repetidos. Aquí presentamos un método para sintetizar manualmente oligo-peptoides y analizar la secuencia de peptoides mediante técnicas de espectrometría de masas (MS/MS) de tándem. La peptoid de la muestra es un nonamer consisten en alternar N-(2-methyloxyethyl) glicina (Nme) y N-(2-FENILETILO) glicina (Npe), así como una N-(2-aminoetil) glicina (Nae) a N-terminal. La fórmula de la secuencia de la peptoid es Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, donde Ac es el grupo acetilo. La síntesis tiene lugar en un recipiente de la reacción de fase sólida disponible en el mercado. La resina amida de pista se utiliza como soporte sólido para la peptoid con un grupo amida en el c-término. El producto resultante de la peptoid se somete a análisis de la secuencia usando un espectrómetro de masas triple cuadrupolo acoplado a una fuente de ionización por electrospray. La medida MS/MS produce un espectro de iones fragmento resultante de la disociación de peptoid cargado. Los iones fragmento se clasifican hacia fuera basado en los valores de su relación masa / carga (m/z). Los valores de m/z de los iones del fragmento se comparan con las masas nominales de iones fragmento teóricamente predicho, según el esquema de fragmentación de peptoid. El análisis genera un patrón de fragmentación de la peptoid cargada. El patrón de fragmentación está correlacionado con la secuencia de monómeros de peptoid neutro. En este sentido, el análisis por MS lee la información de la secuencia de la peptoides.

Introducción

Peptoides son una clase de secuencia controlada de polímeros con estructuras de la columna vertebral imitando la estructura de los péptidos. Peptoides pueden ser sintetizados de aminas diversas, que permite peptoides exhibir propiedades altamente ajustables1,2. Peptoides se han utilizado como modelos moleculares para la investigación biofísica, considerados como agentes terapéuticos y diseñado como ligandos para proteínas3,4,5,6. Peptoides se han desarrollado en una variedad de compu....

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Protocolo

1. síntesis de Peptoid

Nota: La síntesis comienza con la activación de la resina por la hinchazón de la resina y eliminar el grupo de protección. Esto es seguido por crecimiento de la cadena de peptoid en la resina a través de la repetición de ciclos de la adición de monómero. El primer monómero juntado a la resina es el residuo c-terminal. El peptoid es alargado de la terminal C a la N-terminal. Una vez lograda la secuencia deseada de la peptoid, la resina es troceada apagado y se purifica el producto peptoid.

  1. Preparación de los reactivos
    Nota: Los reactivos líquidos se miden utilizando una micropipeta y los r....

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Resultados

La estructura de un peptoid 9-mer con la acetilación N-terminal, Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, se muestra en la figura 1. El peptoid fue sintetizado manualmente en un recipiente de la reacción de polipropileno sinterizado vía fase sólida. Pista amida resina (0,047 mmol, mg 84 con una carga de 0,56 mmol/g) es utilizado como soporte sólido para el peptoid con un amidated c-término. La cadena peptoid está construida por varios ciclos de la adición.......

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Discusión

Un nonamer peptoid, Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, ha sido sintetizado mediante el protocolo presentado. El aparato de síntesis consiste en un recipiente de polipropileno jeringuilla-como en la reacción de fase sólida y un agitador mecánico. Los reactores están comercialmente disponibles y de bajo costo. Un agitador mecánico es un aparato común en laboratorios de química. Con el uso de un recipiente de reacción similar a la jeringa, soluciones pueden ser arrastradas y empujadas fuera de la nave moviendo man.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores desean agradecer al Sr. Michael Connolly y Dr. Ronald Zuckermann (la fundición Molecular, laboratorio nacional Lawrence Berkeley) ayuda de la técnica en la síntesis de peptoid. Reconocemos el apoyo de la National Science Foundation (-1301505). Todos los experimentos de espectrometría de masas se llevaron a cabo en las instalaciones de espectrometría de masa química en la Universidad del Pacífico.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
ESI-espectrómetro de masas triple cuadrupolar, Varian 320LAgilent Technologies Inc.El espectrómetro de masas fue adquirido de Varian, Inc.
Varian MS Workstation, versión 6.9.2, un software de adquisición y revisión de datosVarian Inc.El software forma parte del paquete Varian 320L
Agitador de muñeca Burrell Scientific Shaker, Modelo 75 DDFisher Scientific International Inc.14-400-126
Centrífuga Hermle, Modelo Z 206 AHermle Labortechnik GmbH
Vaso de reacción en fase sólida, 10 mLTorviqSF-1000
Condensadores de presión para recipientes de reacciónTorviqPC-SF
Filtros de jeringuilla, tamaño de poro 0,2 y mu; mFisher Scientific Inc.03-391-3B
Filtros de jeringuilla, tamaño de poro 0,45 y mu; mFisher Scientific Inc.03-391-3A
Remolcadores de centrifugadora de polipropileno, 50 mLVWR International, LLC.490001-626
Remolcadores de centrifugadora de polipropileno, 15 mLVWR International, LLC.490001-620
ChemBioDraw, Ultra, versión 12.0CambridgeSoft CorporationCambridgeSoft forma ahora parte de PerkinElmer Inc.
Vaso de poliestireno, 12 ozSupermercado Común
Resina amida de pistaChem-Impex International, Inc.10619
PiperidinaChem-Impex International, Inc.02351Altamente tóxico
N, N'-diisopropilcarbodiimidaChem-Impex International, Inc.00110Altamente tóxico
Ácido bromoacéticoChem-Impex International, Inc.26843Altamente tóxico
2-FeniletilaminaVWR International, LLC.EM8.07334.0250
2-MetioxietilaminaSigma-Aldrich Co. LLC.241067
N-Boc-etilenodiaminaVWR International, LLC.AAAL19947-06
Anhídrido acéticoSigma-Aldrich Co. LLC.252845
N, N-dimetilformamidaVWR International, LLC.BDH1117-4LGDestilación adicional antes de su uso
N, N-diisopropiletilaminaChem-Impex International, Inc.00141
TriisopropilsilanoChem-Impex International, Inc.01966
Ácido trifluoroacéticoChem-Impex International, Inc.00289Altamente tóxico
Sistema Académico de Purificación de Agua Millipore MILLI-QMillipore CorporationZMQP60001Para generar agua de grado HPLC
Agua de grado HPLCProducido por Millipore MILLI-Q® Sistema Académico de Purificación de Agua
MetanolPharmco-Aaper339USP/NFGrado HPLC
AcetonitriloFisher Scientific International, Inc.A998-4Grado HPLC
Éter dietílicoVWR International, LLC.BDH1121-19LDestilación adicional antes de su uso
DiclorometanoVWR International, LLC.BDH1113-19LDestilación adicional antes de su uso
Gas nitrógenoFresno Oxygen/Barnes SupplyNIT 50-C-FUltra alta pureza, 99,9995%
Gas argónFresno Oxygen/Barnes SupplyARG 50-C-FUltra alta pureza, 99,9995%

Referencias

  1. Sun, J., Zuckermann, R. N. Peptoid Polymers: A Highly Designable Bioinspired Material. ACS Nano. 7 (6), 4715-4732 (2013).
  2. Fowler, S. A., Blackwell, H. E. Structure-function relationships in peptoids: Recent advances toward....

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