Protocolo fácil para la síntesis de uno mismo-montaje base poliamina péptido Anfífilos (PPAs) y relacionados con biomateriales

Mehdi Bin Samad; Krishnaiah Maddeboina; Nathalia Rodrigues de Almeida; Martin Conda-Sheridan

doi:10.3791/57908

Artículo de método

Protocolo fácil para la síntesis de uno mismo-montaje base poliamina péptido Anfífilos (PPAs) y relacionados con biomateriales

DOI:

10.3791/57908

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25 de junio de 2018

Mehdi Bin Samad¹ , Krishnaiah Maddeboina¹ , Nathalia Rodrigues de Almeida¹ , Martin Conda-Sheridan¹

¹Department of Pharmaceutical Sciences, University of Nebraska Medical Center

En este artículo

Resumen

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La síntesis del péptido base poliamina Anfífilos (PPA) es un reto importante debido a la presencia de múltiples nitrógenos de Amina, que requiere un uso juicioso de la protección de los grupos para enmascarar estas funcionalidades reactivas. En este papel, describimos un método fácil para la preparación de estas nueva clase de moléculas de uno mismo-montaje.

Resumen

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Base poliamina péptido Anfífilos (PPA) son una nueva clase de uno mismo-montaje anfifílicas biomateriales relacionadas con el péptido Anfífilos (PAs). Tradicionales PAs poseen aminoácidos cargados como grupos (lisina, arginina), que están conectados directamente a un segmento de lípidos o pueden contener una región vinculador de los aminoácidos neutros de solubilización. Ajuste de la secuencia del péptido de PAs puede producir diversas morfologías. Asimismo, los PPA poseen un segmento hidrofóbico y aminoácidos neutros, pero también contienen poliamina moléculas como el agua (hidrofílicos) grupos de solubilización. Como es el caso de PAs, PPA también pueden uno mismo-montar en diversas morfologías, incluyendo barras pequeñas, trenzados cintas de nano y fundidas hojas de nano, cuando está disuelto en agua. Sin embargo, la presencia de aminas primarias y secundarias en una molécula de poliamina solo plantea un desafío significativo al sintetizar los PPA. En este documento, se muestra un protocolo simple, basado en precedentes de la literatura, para lograr una síntesis fácil de PPA usando síntesis peptídica en fase sólida (SPPS). Este protocolo puede ampliarse a la síntesis de PAs y otros sistemas similares. También ilustran los pasos que son necesarios para el escote de la resina, la identificación y la purificación.

Introducción

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Anfífilos peptide uno mismo-montaje (PAs) son una clase de biomateriales, normalmente conformada de los siguientes segmentos: jefe (a) hidrofílico, (b) vinculador región y cola (c) hidrofóbica. PAs la mayoría descritos en la literatura poseen una cabeza hidrofílica compuesta por aminoácidos cargados o polares residuos¹^,²^,³^,⁴. PAs han encontrado una amplia gama de aplicaciones en biomedicina, incluyendo el suministro de medicamentos, diagnóstico de la enfermedad, medicina regenerativa, etc.⁵. De acuerdo con su....

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Protocolo

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1. general protocolo para síntesis de PPA

Calcular la escala de síntesis (generalmente mmol). Esta escala se basa en la masa de la cantidad de PPA de destino. Tenga en cuenta que la eficiencia de la reacción de SPPS gradualmente disminuye con un aumento de la secuencia de aminoácidos. Por lo tanto, la eficiencia de la reacción exacta es difícil de calcular.
Calcular el peso de la resina que se utiliza según la carga de la resina. La carga se encuentra en el contenedor o el protocolo de análisis de la resina y expresada en mmol/g. Puede utilizarse la siguiente fórmula para calcular el peso de la resina:
Cuidadosamente pesar resina del clor....

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Resultados

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Después de la síntesis y purificación y antes de la evaluación físico-química o biológica, se recomienda las masas de las PPA son comprobarse y la pureza comprobada mediante análisis de HPLC. Caracterización de materiales o evaluación biológica, PPA tiene que tener una pureza de > 95%. La figura 2 muestra los espectros MALDI (abajo) confirmando la presencia del producto y del rastro HPLC (arriba). Sistemas de análisis de HPLC integran el área bajo la curva.......

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Discusión

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Los protocolos descritos aquí pueden utilizarse para sintetizar los PPA como pozos como PAs y relacionados con moléculas basadas en péptidos (como híbrido peptoides PA). Aunque la síntesis de péptidos mediante SPPS es un procedimiento sencillo, la síntesis de péptidos que contiene moléculas biológicas autoguiados hacia el blanco puede ser particularmente difícil. Poliaminas como espermina, espermidina, diethyelenetriamine, etc., pueden funcionar como moléculas autoguiados hacia el blanco para apuntar las células.......

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Divulgaciones

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Los autores no tienen ningún conflicto de intereses

Agradecimientos

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Este proyecto fue financiado por la Universidad de Nebraska Medical Center (fondos de arranque, MC-S); NIH-COBRE, 5P20GM103480 (T. Bronich) y la American Chemical Society, PRF # 57434-DNI7(MC-S).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
2-Resina de cloruro de clorotritilo	Recipiente de síntesis AappTec	RTZ001
SynthwareTM	Aldrich	SYNP120050M
Diclorometano	Acros AC406920250		Fisher Sci. Catálogo #
Wrist Shaker	Boekel Scientific	401000-2
Kit de prueba Kaiser	Sigma-Aldrich	60017
2-[(4,4-dimetil-2,6-dioxociclohex-1-ilideno)etil-amino]-etanol	Sigma-Aldrich	CDS004772
Metanol anhidro	Acros	AC610981000	Fisher Sci. Catálogo #
Kit de prueba de cloranil	TCI	TCC1771-KIT	Catálogo VWR #
Di-tert dicarbonato de butilo	Acros	AC194670250	Fisher Sci. Catálogo #
Dimetilformamida	Fisher Scientific	BP1160-4
Hidracina	Acros	AC296815000	FIsher Sci. Catálogo #
(2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametileluronio hexafluorofosfato)	p3biosystems	31001
4-metilpiperidina	Acros	AC127515000	FIsher Sci. Catálogo #
Ácido trifluoroacético	AappTec	CXZ035
Triisopropil Silano	Sigma-Aldrich	233781
Ether	Fisher Scientific	E138-1
;-Ciano-4-hidroxicinámico	ácido Sigma-Aldrich	C8982
9-Aminoacridina	Sigma-Aldrich	92817
Fisherbrand Filtros de jeringa: Membrana de PTFE	Fisher Scientific	09-730-21

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Referencias

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Cui, H., Pashuck, E. T., Velichko, Y. S., Weigand, S. J., Cheetham, A. G., Newcomb, C. J., Stupp, S. I. Spontaneous and x-ray-triggered crystallization at long range in self-assembling filament networks. Science. 327, 555-559 (2010).
Pashuck, E. T., Cui, H., Stupp, S. I.

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