Un protocolo para la síntesis de un 1, 2-dithiolane modificada de péptidos y la caracterización de las estructuras supramoleculares resultantes del peptide uno mismo-Asamblea.
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Artículo de método
Un protocolo para la síntesis de un 1, 2-dithiolane modificada de péptidos y la caracterización de las estructuras supramoleculares resultantes del peptide uno mismo-Asamblea.
Este informe se centra en la síntesis de un N-terminal 1, 2-dithiolane modificado peptide uno mismo-montaje y la caracterización de la resultante uno mismo-montar estructuras supramoleculares. La ruta sintética aprovecha la síntesis de péptidos de fase sólida con el acoplamiento en la resina de la molécula del precursor dithiolane, 3-(acetylthio) -2-(acetylthiomethyl) propanoico ácido y la thioacetate asistida por microondas deprotection del péptido N-terminal antes de la división final de la resina para dar 1, 2-dithiolane modificado péptido. Después de la purificación de la cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) del péptido 1, 2-dithiolane, derivado de la base nucleating del péptido Aβ asociado con la enfermedad de Alzheimer, el péptido aparece uno mismo-montar en fibras amiloideas Cruz-β. Protocolos para la caracterización de las fibras amiloides por espectroscopia infrarroja de Fourier (FT-IR), espectroscopía de dicroísmo circular (CD) y microscopía electrónica de transmisión (TEM) se presentan. Ahora pueden explorar los métodos de modificación de la N-terminal con una molécula de 1, 2-dithiolane a péptidos uno mismo-montaje bien caracterizados como sistemas modelo para desarrollar estrategias de modificación de la Asamblea y explorar la química covalente dinámica en superficies de nanofibras de péptido supramolecular.
El enlace peptídico sólido formación química implicada en síntesis del peptide de la fase sólida y la capacidad para controlar la composición y la longitud de la secuencia hacen los péptidos que uno mismo-montan en estructuras supramoleculares un campo muy investigado. Los factores que controlan y estabilizan péptido uno mismo-montado estructuras, incluyendo cadena lateral estérico e interacciones electrostáticas, hidrógeno y efectos hidrofóbicos1, servir como un conjunto de reglas de diseño. Como la investigación en estas reglas de diseño fundamental continúa progresando, el siguiente paso lógico en péptido autoensamblaje implica ampliar la diversidad de funciones y estructuras de péptidos. Mientras que uno mismo-montaje de péptidos es un biomaterial versátil que se han utilizado para muchas aplicaciones biomédicas templando el péptido secuencia o conjunto de condiciones2,3,4, el desarrollo de estrategias para la Asamblea modificaciones a péptido nanofibras en5,6,7,8,9 sigue siendo un área relativamente inexplorada.
Química intercambio y tiol disulfuro dinámicos en la superficie de estructuras supramoleculares es un área que tiene el potencial para producir biomateriales nuevos y funcionales. La incorporación de moléculas de 1, 2-dithiolane (comúnmente un derivado de ácido lipoico (la) o ácido asparagusic (aa)) se han divulgado en liposomas sistemas10,11, bloque copolímeros12,13y como Organización de anclajes en superficies14,15. Adjunto, divulgamos la síntesis y caracterización de un peptide uno mismo-montaje derivado del núcleo nucleating del péptido Aβ asociado con la enfermedad de Alzheimer que es modificada en el N-terminal con 1, 2-dithiolane grupo funcional16, 17. Las fibras supramoleculares que ahora sirven como una plataforma experimental para el estudio de la reactividad en la superficie supramolecular de fibras amiloides18intercambio de disulfuro y tiol.
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1. síntesis y purificación de 1, 2-Dithiolane péptido modificado
2. Caracterización de Supramolecular uno mismo-montaje de estructuras
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Aparte de la síntesis de un paso inicial de la molécula del precursor dithiolane, el resto de la síntesis del péptido 1, 2-dithiolane modificado se realiza en soporte sólido (figura 1A). La conversión de 3-bromo - 2-(bromometil) ácido propiónico para 3-(acetylthio) -2-(acetylthiomethyl) propanoico ácido dithiolane precursor, es confirmado por 1H y 13C NMR (figura 1B y C) antes de que se acop...
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Este artículo discute los detalles de la síntesis y la purificación de un peptide uno mismo-montaje N-terminal 1, 2-dithiolane modificado y la caracterización de las estructuras supramoleculares resultantes. La síntesis del péptido 1, 2-dithiolane divulgado aquí tiene las ventajas, incluyendo una síntesis de un solo paso para producir el precursor dithiolane, 3-(acetylthio) -2-(acetylthiomethyl) propanoico ácido y la resina en microondas reacción de desprotección de la precursor thioacetate protección de grupo para produ...
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Los autores no tienen nada que revelar.
Los autores desean agradecer al Dr. B. Ellen Scanley su capacitación técnica y ayuda usar la temperatura en el centro de la Universidad (CSCU) y universidades del estado de Connecticut para nanotecnología y Dr. Ishita Mukerji en Universidad de Wesleyan para tener acceso a su CD Espectrofotómetro. El trabajo divulgado fue apoyado en parte por el Instituto de Ciencias en la Universidad de Fairfield, Connecticut NASA espacio Grant consorcio y por la National Science Foundation bajo la beca número-1624774.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Resina de amida MBHA, alta carga | Gyros Protein Technologies | RAM-5-HL | Evite el contacto con la piel y los ojos; no inhale |
| N,N-dimetilformamida | Fisher Scientific | D119-4 | Líquidos y vapores inflamables; irritantes para los ojos y la piel; Usar equipo de protección personal; Manténgase alejado de las llamas |
| Fmoc-L-Val-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-V | Use equipo de protección personal; no inhale |
| Fmoc-L-Leu-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-L | Use equipo de protección personal; no inhale |
| Fmoc-L-Lys(Boc)-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-KBC | Use equipo de protección personal; no inhale |
| Fmoc-L-Phe-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-F | Use equipo de protección personal; no inhale |
| Fmoc-L-Ala-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-A | Use equipo de protección personal; no inhale |
| Fmoc-L-Gln(Trt)-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-QT | Use equipo de protección personal; no inhale |
| N,N,N′,N′-Tetrametil-O-(1H-benzotriazol-1-il)hexafluorofosfato de uronio | Gyros Protein Technologies | 26432 | Causa irritación de la piel, los ojos y las vías respiratorias; no inhalar; usar debajo del capó o en un área bien ventilada |
| 0.4 M N-metilmorfolina en DMF | Gyros Protein Technologies | PS3-MM-L | altamente inflamable; usar equipo de protección personal; mantener alejado del calor y mantener el recipiente bien cerrado; no inhale ni trague; lavar bien la piel después de manipular |
| piperidina al 20% en DMF | Gyros Protein Technologies | PS3-PPR-L | Causa quemaduras graves en los ojos y la piel; Líquidos y vapores inflamables; No inhale |
| diclorometano | Fisher Scientific | D37-4 | Puede causar cáncer; No inhale; Use equipo de protección personal; úselo solo debajo del capó; si entra en contacto, levántese con agua durante al menos 15 minutos y obtenga atención médica |
| acetonitrilo | Fisher Scientific | A998-4 | Inflamable; irritante para los ojos; Usar equipo de protección personal; Úselo solo debajo de una campana extractora; mantener alejado de llamas abiertas o superficies calientes; En caso de contacto, enjuague con agua durante al menos 15 minutos y busque atención médica |
| Ácido trifluoroacético Fisher | Scientific | A116-50 | Causa quemaduras graves; no inhale; nocivo para la vida acuática; use equipo de protección personal; úselo solo debajo de la campana extractora; si entra en contacto, enjuague con agua durante al menos 15 minutos y obtenga atención médica inmediata |
| Acetato de uranilo al 4% | Ciencias de la Microscopía Electrónica | 22400-4 | No inhale; nocivo para la vida acuática |
| Ácido 4-(2-hidroxietil)piperazina-1-etanosulfónico | Acros Organics | AC172571000 | No inhale; úselo al aire libre o en un área bien ventilada |
| nitrógeno Gas | TechAir | Contenido bajo presión, puede explotar si se calienta | |
| Ácido 3-bromo-2-(bromometil)propiónico | Alfa Aesar | AAA1963014 | No inhale; causa irritación en la piel y los ojos; corrosivo |
| hidróxido de sodio | Fisher Scientific | S318-100 | Use equipo de protección personal; úselo solo debajo de la campana extractora; si entra en contacto con el área de enjuague durante al menos 15 minutos y busque atención médica |
| tioacetato de potasio | Acros Organics AC221300250 | Causa irritación de la piel y los ojos; no inhale; use equipo de protección personal | |
| ácido sulfúrico | Fisher Scientific | SA213 | Provoca quemaduras; mantener alejado del agua; mantener alejado de materiales combustibles; no inhalar; utilizar equipo de protección personal; si entra en contacto con el área de enjuague el área durante al menos 15 minutos y busque atención médica |
| cloroformo-d | Acros Organics | AC320690075 | Posible peligro de cáncer; irritante para la piel y los ojos; no inhalar; Usar equipo de protección personal; úselo solo debajo de la campana extractora; Si entra en contacto con el área de enjuague el área durante al menos 15 minutos y obtenga atención médica |
| cloroformo | Fisher Scientific | C298-4 | Posible peligro de cáncer; irritante para la piel y los ojos; no inhale; Usar equipo de protección personal; úselo solo debajo de la campana extractora; En caso de contacto con el área de enjuague durante al menos 15 minutos y busque atención médica |
| N,N-diisopropiletilamina | Acros Organics | AC367841000 | Altamente inflamable; nocivo para la vida acuática; use equipo de protección personal; no trague |
| hidróxido de amonio | Fisher Scientific | A669S-500 | Corrosivo; no inhale |
| metanol | Fisher Scientific | A452-4 | Líquidos y vapores inflamables; utilizar equipo de protección personal; no inhalar; En caso de contacto con el área de enjuague durante al menos 15 minutos y obtenga atención médica |
| triisopropilsilano | Sigma Aldrich | 233781 | Inflamable; use equipo de seguridad personal de protección; mantenga el recipiente herméticamente cerrado |
| dietílico | Fisher Scientific | E138-1 | Extremadamente inflamable; Irritante para la piel y los ojos; Utilice equipo de protección personal |
| Ácido 2,5-dihidroxibenzoico | Sigma Aldrich | 39319-10x10MG-F | no inhalar; irritante para la piel y los ojos |
| ácido alfa-ciano-4-hidroxicinámico | Alfa Aesar | AAJ67635EXK | |
| c18 zip-tip | Millipore | ZTC18S096 | |
| tricis (2-carboxietil) clorhidrato de fosfespina | Thermo Scientific | PI20490 | |
| gel de sílice 60 F254 láminas TLC recubiertas de aluminio | EMD Millipore | 1.05549.0001 | |
| Tubos de RMN de precisión de pared delgada | Bel-Art | 663000585 | 5 mm de diámetro exterior. |
| jeringas Norm-Ject totalmente de plástico Air | Tite | AL10 | |
| aguja de un solo uso | BD PrecisionGlide | BD 305185 | las agujas usadas se desechan en el contenedor de residuos punzantes |
| Jeringa fritada desechable | Torviq | SF1000LL | jeringas fritas de 10 ml, pero se dispone de jeringas más grandes si es necesario para la síntesis a mayor escala. |
| rejilla de carbono | Ted Pella, Inc. | CF200-CU | Asegúrese de preparar las muestras y la tinción en el lado de la rejilla de carbono, no en el lado de cobre brillante de |
| las pinzas de cierre automático | Electrónica Microscopy Sciences | 78318-3X | puntas muy afiladas, longitud: 120 mm |
| 0,1 mm Longitud de camino corto celda | Starna Cells, Inc. | 20/C-Q-0.1 | Frágiles |
| tapas de recipientes de 10 ml | CEM | 909210 | |
| Recipientes a presión de 10 ml | CEM | 908035 | |
| Aeris Columna de HPLC de semipreparación | Phenomenex | 00F-4632-N0 Soporte de | 150 x 10 mm |
| Starna Cells, Inc. | CH-2049 | Necesario cuando se utilizan celdas de longitud de paso corto | |
| Sintetizador de péptidos PS3 | Gyros Protein Technologies | ||
| Reactor de microondas DiscoverSP | CEM | ||
| HERMLE | Z 206 A | utilizó un rotor fijo de 6x50 mL | |
| HPLC | Shimadzu | Detector UV | |
| espectrómetro de resonancia magnética nuclear | Avance, Bruker | ||
| Espectrómetro de masas MALDI-TOF de | , Axima Confidence, liofilizador Shimadzu | ||
| Millrock Technology | BT85A | ||
| espectrómetro infrarrojo por transformada de Fourier | , Alpha Tensor, | ||
| , Tecnai Spirit, FEI | utilizado con la cámara digital CCD de fibra óptica Gatan Orius. Accedido en el Centro de Nanotecnología de CSCU | ||
| Espectropolarímetro de dicroísmo circular | J-810, JASCO | Se utiliza con un controlador de temperatura Peltier de seis celdas. Consultado en la Universidad Wesleyan. |
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