Protocole facile pour la synthèse d’auto-assemblage axée sur les polyamines peptides Amphiphiles (AAE) et des biomatériaux

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

doi:10.3791/57908

Method Article

Protocole facile pour la synthèse d’auto-assemblage axée sur les polyamines peptides Amphiphiles (AAE) et des biomatériaux

DOI:

10.3791/57908

⸱

June 25th, 2018

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

¹Department of Pharmaceutical Sciences, University of Nebraska Medical Center

Summary

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La synthèse de peptide axée sur les polyamines amphiphiles (AAE) est un défi significatif en raison de la présence de plusieurs atomes d’azote aminé, qui nécessite une utilisation judicieuse de la protection des groupes afin de masquer ces fonctionnalités réactives. Dans cet article, nous décrivons une méthode facile pour la préparation de ces nouvelle classe de molécules d’auto-assemblage.

Abstract

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Axée sur les polyamines peptides Amphiphiles (AAE) sont une nouvelle classe d’auto-assemblage amphiphiles biomatériaux liées aux peptides amphiphiles (Fe). PAs traditionnels possèdent des acides aminés chargés comme des groupes (lysine, arginine), qui sont directement reliés à un segment de lipides ou peuvent contenir une région d’éditeur de liens faite des acides aminés neutres de solubilisation. Réglage de la séquence peptidique de PAs peut produire diverses morphologies. De même, l’AAE possède un segment hydrophobe et acides aminés neutres, mais contiennent aussi des molécules de polyamines comme l’eau (hydrophiles) groupes de solubilisation. Comme c’est le cas avec un FE, AAE peut également s’auto-assembler en diverses morphologies, y compris les petites tiges, nano-rubans torsadés et fondus nano-feuilles, dissous dans l’eau. Toutefois, la présence d’amines primaires et secondaires sur une molécule unique polyamine pose un défi de taille quand synthèse AAE. Dans cet article, nous montrons un protocole simple, basé sur des précédents de littérature, d’atteindre une synthèse facile des AAE à l’aide de la synthèse des peptides en phase solide (SPPS). Ce protocole peut être étendu à la synthèse de PAs et autres systèmes similaires. Nous illustrons également les mesures qui sont nécessaires pour le clivage de la résine, l’identification et la purification.

Introduction

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Auto-assemblage peptides amphiphiles (PAs) sont une classe des biomatériaux se compose habituellement des segments suivants : tête a hydrophile, région de l’éditeur de liens (b) et queue c hydrophobe. La plupart PAs décrits dans la littérature possèdent une tête hydrophile constitué de résidus d’acides aminés polaires ou chargées¹^,²^,³^,⁴. PAs ont trouvé un large éventail d’applications en biomédecine, y compris la délivrance de médicaments, diagnostic de la maladie, médecine régénérative, etc.⁵. Selon leur ord....

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Protocol

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1. Généralités protocole pour la synthèse des AAE

Calculer l’échelle de synthèse (habituellement mmol). Cette échelle est basée sur la masse de la quantité de PPA de cible. N’oubliez pas que l’efficacité de la réaction de RCR diminue graduellement avec une augmentation de la séquence d’acides aminés. Par conséquent, l’efficacité de la réaction exacte est difficile à calculer.
Calculer le poids de la résine à utiliser en fonction du chargement de la résine. Le chargement est trouvé sur le conteneur ou le protocole d’analyse de la résine et exprimé en mmol/g. La formule suivante peut être utilisée pour calculer le poids de la résine :
Peser....

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Results

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Après la synthèse et purification et avant évaluation physico-chimiques ou biologique, il est recommandé des masses des AAE sont inspectés à nouveau et la pureté constatée par CLHP analytique. Pour la caractérisation des matériaux ou évaluation biologique, PPAs besoin d’avoir une pureté de > 95 %. La figure 2 montre la trace HPLC (en haut) et des spectres MALDI (en bas) confirmant la présence du produit. Systèmes d’analyse HPLC intégrera l’aire sous la cou.......

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Discussion

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Les protocoles décrits ici peuvent être utilisés pour synthétiser les PPAs comme PAs de puits et des molécules peptidique (comme hybride PA-peptoids). Bien que la synthèse de peptides utilisant un RCR est une procédure simple et directe, la synthèse des peptides contenant des molécules biologiques de guidage peut être particulièrement difficile. Polyamines comme la spermine, spermidine, diethyelenetriamine, etc., peuvent fonctionner comme molécules autoguidage pour le ciblage de cellules de cancer du

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Disclosures

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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer

Acknowledgements

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Ce projet a été financé par l’University of Nebraska Medical Center (fonds d’amorçage, MC-S) ; NIH-COBRE, 5P20GM103480 (T. Bronich) et l’American Chemical Society, PRF # 57434-DNI7(MC-S).

....

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Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
Résine de chlorure de 2-chlorotrityle ;	AappTec	RTZ001
SynthwareTM récipient de synthèse ;	Aldrich	SYNP120050M
Dichlorométhane	Acros	AC406920250	Fisher Sci. Catalogue #
Wrist Shaker	Boekel Scientific	401000-2
Kaiser test kit	Sigma-Aldrich	60017
2-[(4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohex-1-ylidene)ethyl-amino]-ethanol	Sigma-Aldrich	CDS004772
Méthanol anhydre	Acros	AC610981000	Fisher Sci. Catalogue #
Kit d’essai Chloranil	TCI	TCC1771-KIT	Catalogue VWR #
Di-tert di-carbonate de butyle ;	Acros	AC194670250	Fisher Sci. Catalogue #
Dimethylformamide	Fisher Scientific	BP1160-4
Hydrazine	Acros	AC296815000	FIsher Sci. Catalogue #
(2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tétraméthyluronium hexafluorophosphate)	p3biosystems	31001
4-méthyl pipéridine ;	Acros	AC127515000	FIsher Sci. Catalogue #
Acide trifluoroacétique	AappTec	CXZ035
Triisopropyl Silane	Sigma-Aldrich	233781
Ether	Fisher Scientific	E138-1
&alpha ;-Cyano-4-hydroxycinnamic	acid Sigma-Aldrich	C8982
9-Aminoacridine	Sigma-Aldrich	92817
Fisherbrand ; Filtres pour seringues : Membrane PTFE	Fisher Scientific	09-730-21

References

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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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