Síntesis y caracterización de 1, 2-Dithiolane modifican uno mismo-montaje de péptidos

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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 di....

Protocol

1. síntesis y purificación de 1, 2-Dithiolane péptido modificado

1. Síntesis del precursor dithiolane, 3-(acetylthio) -2-(acetylthiomethyl) propanoico ácido¹⁹.
   1. Añadir 1 g de 3-bromo - 2-(bromometil) ácido propiónico (1 equivalente) disuelto en una cantidad mínima de 1 M NaOH (aproximadamente 4 mL) a un matraz de reacción de fondo redondo de 25 mL con agitación a 55 ° C. Tapar el matraz de reacción con un septo y bajo atmósfera de nitrógeno.
   2. Preparar una solución que contiene 1,49 g de potasio thioacetate (3.2 equiv) en 4 mL de agua desionizada y 3 mL de ácido sulfúrico de 2 M (H₂SO₄

Results

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.......

Discussion

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.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
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.