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Artículo de método

Construcción de péptidos cíclicos usando un centro de sulfonio en la correa

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DOI:

10.3791/64289

28 de septiembre de 2022

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Este protocolo presenta la síntesis de péptidos cíclicos a través de la bisalquilación entre cisteína y metionina y la reacción fácil tiol-yne desencadenada por el centro de propargil sulfonio.

Resumen

En los últimos años, los péptidos cíclicos han atraído cada vez más atención en el campo del descubrimiento de fármacos debido a sus excelentes actividades biológicas y, como consecuencia, ahora se utilizan clínicamente. Por lo tanto, es fundamental buscar estrategias efectivas para sintetizar péptidos cíclicos para promover su aplicación en el campo del descubrimiento de fármacos. Este documento informa un protocolo detallado para la síntesis eficiente de péptidos cíclicos utilizando bisalquilación en resina o intramolecular (intermolecular). Usando este protocolo, los péptidos lineales se sintetizaron aprovechando la síntesis de péptidos en fase sólida con cisteína (Cys) y metionina (Met) acopladas simultáneamente en la resina. Además, los péptidos cíclicos se sintetizaron a través de la bisalquilación entre Met y Cys utilizando una correa sintonizable y un centro de sulfonio en la correa. Toda la ruta sintética se puede dividir en tres procesos principales: la desprotección de Cys en la resina, el acoplamiento del enlazador y la ciclación entre Cys y Met en una solución de escisión de ácido trifluoroacético (TFA). Además, inspirado por la reactividad del centro de sulfonio, se unió un grupo propargil al Met para desencadenar la adición de tiol-yne y formar un péptido cíclico. Después de eso, los péptidos crudos se secaron y disolvieron en acetonitrilo, se separaron y luego se purificaron mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). El peso molecular del péptido cíclico se confirmó mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS), y la estabilidad de la combinación de péptidos cíclicos con el reductor se confirmó aún más mediante HPLC. Además, el cambio químico en el péptido cíclico se analizó mediante espectros de resonancia magnética nuclear 1H (RMN 1H). En general, este protocolo tenía como objetivo establecer una estrategia efectiva para sintetizar péptidos cíclicos.

Introducción

Las interacciones proteína-proteína (IBP)1 desempeñan un papel fundamental en la investigación y el desarrollo de fármacos. La construcción de péptidos estabilizados con una conformación fija por medios químicos es uno de los métodos más importantes para desarrollar motivos miméticos de IBP2. Hasta la fecha, varios péptidos cíclicos que se dirigen a los IBP han sido desarrollados para uso clínico3. La mayoría de los péptidos están restringidos a una conformación de α hélice para disminuir la entropía conformacional y mejorar la estabilidad metabólica, la afinidad de unión al objetivo y la permeabi....

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Protocolo

1. Preparación del equipo

PRECAUCIÓN: Morfolina, N,N-dimetilformamida (DMF), diclorometano (DCM), N,N-diisopropiletilamina (DIPEA), TFA, morfolina, piperidina, éter dietílico y metanol son tóxicos, volátiles y corrosivos. Estos reactivos pueden dañar el cuerpo humano a través de la inhalación, ingestión o contacto con la piel. Para todos los experimentos químicos, use equipo de protección, incluidos guantes desechables, abrigos experimentales y anteojos protectores.

  1. Construir todos los sustratos peptídicos en resina Rink-amida 4-metilbenzhidrilamina (MBHA) mediante la síntesis manual estándar de péptidos en fase s....

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Resultados

Todos los péptidos lineales se sintetizaron en resina Rink-amide MBHA mediante síntesis manual estándar de fase sólida Fmoc. Se construyó un modelo de hexapéptido cíclico (Ac (ciclo-I)-WMAAAC-NH2) como se describe en la Figura 5A. En particular, se generó un nuevo centro quiral en la correa por alquilación Met, con los dos epímeros del péptido cíclico (Ia, Ib) confirmados por HPLC de fase inversa. Además, la conversión y la proporción de epímeros se determinaron utilizando la inte.......

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Discusión

El enfoque sintético descrito en este documento proporciona un método para sintetizar péptidos cíclicos utilizando Cys y Met en la secuencia peptídica, en la que los péptidos lineales básicos se construyen mediante técnicas comunes de síntesis de péptidos en fase sólida. Para la bisalquilación de péptidos cíclicos entre Cys y Met, toda la ruta sintética se puede dividir en tres procesos principales: la desprotección de Cys en la resina, el acoplamiento del enlazador y la ciclación entre Cys y Met en una solución de escis.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Reconocemos el apoyo financiero del Programa Nacional Clave de Investigación y Desarrollo de China (2021YFC2103900); las subvenciones de la Fundación de Ciencias Naturales de China (21778009 y 21977010); la Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Guangdong (2022A1515010996 y 2020A1515010521): el Comité de Innovación Científica y Tecnológica de Shenzhen, (RCJC20200714114433053, JCYJ201805081522131455 y JCYJ20200109140406047); y la subvención Shenzhen-Hong Kong Institute of Brain Science-Shenzhen Fundamental Research Institutions (2019SHIBS0004). Los autores agradecen el apoyo de la revista Chemical Science, The Royal Society of Chemistry para la referencia 3....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Energía del ácido 1,3-bis(bromometil)-bencenoD0215
Energíadel ácido 1,3-dimetilbarbitúricoA46873
1H RMN y HSQCBruker  AVANCE-III 400
1-Hidroxibenzotriazol hidratoEnergíaE020543
2-(7-azabenzotriazol-1-il)-N,N,N',N'-tetrametiluronio hexafluorofosfato (HATU)EnergíaA1797
2-mercaptopiridinaEnergíaY31130
Ácido 6-aminocaproicoEnergíaA010678
AnhídridoacéticoEnergíaA01021454
AcetonitriloAldrich9758
Carbonato de amonioEnergía12980
Diclorometano (DCM)EnergíaW330229
Digital Calefacción Enfriamiento Baño seco  Thermo Scientific88880029
Diisopropiletilamina (DIPEA)EnergíaW320014
Dimetil formamida (DMF)EnergíaB020051
DitiothreitolEnergíaA10027
Masa de ionización por electrospraySHIMADZU2020  LC-MS2020
Fmoc-Ala-OHPéptido de Nanjing Biotecnología LtdR30101
Fmoc-Arg (Pbf)-OHPéptido de Nanjing Biotecnología LtdR30201
Fmoc-Cys (Trt)-OHPéptido de Nanjing Biotech LtdR30501
Fmoc-Gln (Trt)-OHPéptido de Nanjing Biotech LtdR30601
Fmoc-Glu (OtBu)-OHPéptido de Nanjing Biotech LtdR30701
Fmoc-His(Boc)-OHPéptido de Nanjing Biotecnología LtdR30902
Fmoc-Ile-OHPéptido de Nanjing Biotecnología LtdR31001
Fmoc-Lys (Boc)-OHPéptido de Nanjing Biotech LtdR31201
Fmoc-Met-OHPéptido de Nanjing Biotech LtdR31301
Fmoc-Pro-OHPéptido de Nanjing Biotech LtdR31501
Fmoc-Ser(tBu)-OHPéptido de Nanjing Biotecnología LtdR31601
Fmoc-Thr(tBu)-OHPéptido de Nanjing Biotecnología LtdR31701
Fmoc-Trp (Boc)-OHPéptido de Nanjing Biotech LtdR31801
Fmoc-Tyr(tBu)-OHPéptido de Nanjing Biotech LtdR31901
Fmoc-Val-OHPéptido de Nanjing Biotech LtdR32001
Ácido fórmicoEnergíaW810042
Líquido
de alto rendimiento Cromatografía
SHIMADZULC-2030
MetanolAldrich9758
MorpholineAldrichM109062
N,N'-DiisopropilcarbodiimidaEnergíaB010023
Reactivode ninhidrinaEnergyN7285
Bromuro de propargiloEnergyW320293
Rink, Amida de Rink, resina MBHA,Péptido de Nanjing, Biotech Ltd.
Placas de recolección de muestras de extracción en fase sólida (SPE)  Thermo Scientific60300-403
Tetrakis (trifenilfosfina) paladioEnergyT1350
Llaves de paso de tres víasBio-Rad7328107
TrietilaminaEnergyB010737
Ácido trifluoroacético (TFA)J& K101398
Triisopropilsilano (TIS)EnergíaT1533
,

Referencias

  1. Arkin, M. R., Tang, Y. Y., Wells, J. A. Small-molecule inhibitors of protein-protein interactions: Progressing toward the reality. Chemistry Biology. 21 (9), 1102-1114 (2014).
  2. Shi, X. D., et al. Reversible....

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Etiquetas

Síntesis de péptidos cíclicospéptido en fase sólidaciclación por bisalquilaciónacoplamiento de cisteína y metioninaciclación de péptidosescisión con ácido trifluoroacéticocromatografía líquida de alta resoluciónespectrometría de masas con cromatografía líquidaanálisis de RMN de protón