Un protocole pour la synthèse d’un 1, 2-dithiolane modifiée peptide et la caractérisation des structures supramoléculaires résultant de la peptide auto-assemblage.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Un protocole pour la synthèse d’un 1, 2-dithiolane modifiée peptide et la caractérisation des structures supramoléculaires résultant de la peptide auto-assemblage.
Ce rapport met l’accent sur la synthèse d’un N-terminal 1, 2-dithiolane modifiée auto-assemblage de peptide et la caractérisation du résultant self-assembled structures supramoléculaires. La voie de synthèse profite de la synthèse de peptide de phase solide avec l’accouplement sur résine de la molécule précurseur dithiolane, 3-(acetylthio) -2-acide propanoïque (acetylthiomethyl) et le thioacétate assistée par micro-ondes deprotection du peptide N-terminale avant dernier clivage de la résine pour donner le 1, 2-dithiolane modifiée peptide. Après la purification de la chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC) du peptide 1, 2-dithiolane, dérivé de la nucléation core du peptide Aβ associée à la maladie d’Alzheimer, le peptide est avéré s’auto-assembler en fibres amyloïdes Croix-β. Protocoles pour caractériser les fibres amyloïdes par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR), spectroscopie de dichroïsme circulaire (CD) et microscopie électronique à transmission (TEM) sont présentés. Les méthodes de modification de la N-terminale avec une portion de 1, 2-dithiolane aux peptides auto-assemblage bien caractérisés peuvent maintenant être explorées comme systèmes modèles pour élaborer des stratégies de modification après montage et Explorer chimie covalente dynamique sur surfaces de peptide supramoléculaire de nanofibres.
La liaison peptidique robuste formant chimie impliquée dans la synthèse de peptide de phase solide et la possibilité de contrôler la composition et la durée d’une séquence font les peptides qui s’auto-assembler en structures supramoléculaires un champ largement documenté. Les facteurs qui contrôlent et stabilisent les structures auto-assemblées peptide, y compris la chaîne latérale stérique et interactions électrostatiques, des liaisons hydrogènes et effets hydrophobes1, constituent un ensemble de règles de conception. Comme des recherches menées sur ces règles de conception fondamentale continuent de progresser, l’étape logique suivante en peptide auto-assemblage consiste à élargir la diversité des fonctions et des structures à base de peptides. Lors de l’assemblage des peptides sont un biomatériau polyvalent qui ont été utilisés pour de nombreuses applications biomédicales en syntonisant le peptide séquence ou montage conditions2,3,4, l’élaboration de stratégies pour modifications après montage peptide nanofibres5,6,7,8,9 reste un domaine relativement inexploré.
Disulfure dynamique échange thiol chimie et à la surface des structures supramoléculaires est un secteur qui a le potentiel d’engendrer des biomatériaux nouveaux et fonctionnels. L’incorporation des portions de 1, 2-dithiolane (généralement un dérivé de l’acide lipoïque (la) ou l’acide asparagusique (aa)) ont été signalés dans un liposome systèmes10,11, copolymères de bloc12,13et en tant que ancres à surfaces14,15de l’organisation. Ici, nous rapportons la synthèse et la caractérisation d’un auto-assemblage peptide dérivé de la nucléation core du peptide Aβ associée à la maladie d’Alzheimer qui est modifiée à l’extrémité N-terminale avec un 1, 2-dithiolane groupe fonctionnel16, 17. Les fibres qui en résulte supramoléculaires servent désormais une plateforme expérimentale pour étudier la réactivité disulfure intracirconscriptions et thiols en surface des fibres amyloïdes18supramoléculaire.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
1. synthèse et Purification de 1, 2-Dithiolane modifiés Peptide
2. caractérisation des supramoléculaire auto-assemblage Structures
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
En dehors de la synthèse en une étape initiale de la molécule précurseur de dithiolane, le reste de la synthèse de peptide de 1, 2-dithiolane modifiée se produit sur un support solide (Figure 1 a). La conversion de 3-bromo - 2-(bromométhyl) propionique acide 3-(acetylthio) -2-(acetylthiomethyl), acide propanoïque, le précurseur de dithiolane, est confirmée par 1H et de 13C RMN (Figure 1 b et C
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Cet article explique les détails de la synthèse et la purification d’un peptide auto-assemblage de N-terminal 1, 2-dithiolane modifiée et la caractérisation des structures supramoléculaires qui en résulte. La synthèse du peptide 1, 2-dithiolane rapporté ici a des avantages, y compris une synthèse en une étape pour produire le précurseur dithiolane, 3-(acetylthio) -2-acide propanoïque (acetylthiomethyl) et la résine sur micro-ondes réaction de déprotection de la précurseur thioacétate de groupe pour obtenir la fraction ox...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Les auteurs tiennent à remercier Dr B. Ellen Scanley pour sa formation technique et aider grâce à la TEM au Connecticut State Colleges and University (CSCU) Center for Nanotechnology et Dr Ishita Mukerji à la Wesleyan University pour son CD spectrophotomètre. Le travail a été en partie pris en charge par l’Institut des sciences à l’Université de Fairfield, la NASA Connecticut Space Grant Consortium et par la National Science Foundation sous Grant nombre CHE-1624774.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Rink amide Résine MBHA, charge élevée | Gyros Protein Technologies | RAM-5-HL | Éviter le contact avec la peau et les yeux ; ne pas inhaler |
| N,N-Diméthylformamide | Fisher Scientific | D119-4 | Liquide et vapeur inflammables ; irritant pour les yeux et la peau ; Utiliser de l’équipement de protection individuelle ; tenir à l’écart des flammes nues |
| Fmoc-L-Val-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-V | Porter un équipement de protection individuelle ; ne pas inhaler |
| Fmoc-L-Leu-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-L | Porter un équipement de protection individuelle ; ne pas inhaler |
| Fmoc-L-Lys(Boc)-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-KBC | Porter un équipement de protection individuelle ; ne pas inhaler |
| Fmoc-L-Phe-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-F | Porter un équipement de protection individuelle ; ne pas inhaler |
| Fmoc-L-Ala-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-A | Porter un équipement de protection individuelle ; ne pas inhaler |
| Fmoc-L-Gln(Trt)-OH | Gyros Protein Technologies | FLA-25-QT | Porter un équipement de protection individuelle ; ne pas inhaler |
| N,N,N&prime ;,N&prime ;-Tétraméthyl-O-(1H-benzotriazol-1-yl)hexafluorophosphate d’uronium | Gyros Protein Technologies | 26432 | Provoque une irritation de la peau, des yeux et des voies respiratoires ; ne pas inhaler ; utiliser sous la cagoule ou dans un endroit bien ventilé |
| 0,4 M N-méthylmorpholine dans | DMF Gyros Protein Technologies | PS3-MM-L | hautement inflammable ; porter un équipement de protection individuelle ; tenir à l’abri de la chaleur et garder le récipient bien fermé ; ne pas inhaler ni avaler ; laver soigneusement la peau après avoir manipulé |
| de la pipéridine à 20 % dans DMF | Gyros Protein Technologies | PS3-PPR-L | Provoque de graves brûlures des yeux et de la peau ; Liquide et vapeur inflammables ; Ne pas inhaler le |
| dichlorométhane | Fisher Scientific | D37-4 | Peut causer le cancer ; Ne pas inhaler ; Porter un équipement de protection individuelle ; à utiliser uniquement sous le capot ; en cas de contact, augmenter avec de l’eau pendant au moins 15 minutes et obtenir des soins médicaux |
| acétonitrile | Fisher Scientific | A998-4 | Inflammable ; irritant pour les yeux ; Utiliser de l’équipement de protection individuelle ; Utiliser uniquement sous une hotte ; tenir à l’écart des flammes nues ou des surfaces chaudes ; en cas de contact, rincer à l’eau pendant au moins 15 minutes et obtenir des soins médicaux |
| trifluoroacétique | Fisher Scientific | A116-50 | Provoque de graves brûlures ; ne pas inhaler ; nocif pour la vie aquatique ; utiliser un équipement de protection individuelle ; utiliser uniquement sous une hotte ; en cas de contact, rincer à l’eau pendant au moins 15 minutes et obain soins médicaux immédiats |
| acétate d’uranyle à 4 | Microscopie électronique Sciences | 22400-4 | Ne pas inhaler ; nocif pour la vie aquatique |
| Acide 4-(2-hydroxyéthyl)pipérazine-1-éthanesulfonique | Acros Organics | AC172571000 | Ne pas inhaler ; utiliser à l’extérieur ou dans un endroit bien ventilé |
| azote Gaz | TechAir | Le contenu sous pression, peut exploser s’il est chauffé | |
| Acide 3-bromo-2-(bromométhyl)propionique | Alfa Aesar | AAA1963014 | Ne pas inhaler ; provoque une irritation de la peau et des yeux ; corrosif |
| hydroxyde de sodium | Fisher Scientific | S318-100 | Utiliser un équipement de protection individuelle ; utiliser uniquement sous une hotte ; en cas de contact, rincer la zone pendant au moins 15 minutes et obtenir des soins médicaux |
| thioacétate | de potassium Acros Organics | AC221300250 | Provoque une irritation de la peau et des yeux ; ne pas inhaler ; utiliser un équipement de protection individuelle |
| acide sulfurique | Fisher Scientific | SA213 | Provoque des brûlures ; tenir à l’écart de l’eau ; tenir à l’écart des matériaux combustibles ; ne pas inhaler ; utiliser de l’équipement de protection individuelle ; en cas de contact, rincer la zone pendant au moins 15 minutes et obtenir des soins médicaux |
| chloroform-d | Acros Organics | AC320690075 | Risque possible de cancer ; irritant pour la peau et les yeux ; ne pas inhaler ; Utiliser de l’équipement de protection individuelle ; Utiliser uniquement sous la hotte ; En cas de contact, rincer la zone pendant au moins 15 minutes et obtenir des soins médicaux |
| chloroforme | Fisher Scientific | C298-4 | Risque possible de cancer ; irritant pour la peau et les yeux ; ne pas inhaler ; Utiliser de l’équipement de protection individuelle ; Utiliser uniquement sous la hotte ; En cas de contact, rincer la zone pendant au moins 15 minutes et obtenir des soins médicaux |
| N,N-diisopropyléthylamine | Acros Organics | AC367841000 | Hautement inflammable ; nocif pour la vie aquatique ; porter un équipement de protection individuelle ; ne pas avaler |
| d’hydroxyde d’ammonium | Fisher Scientific | A669S-500 | Corrosif ; ne pas inhaler |
| méthanol | Fisher Scientific | A452-4 | Liquide et vapeur inflammables ; utiliser de l’équipement de protection individuelle ; ne pas inhaler ; En cas de contact, rincer la zone pendant au moins 15 minutes et obtenir des soins médicaux |
| triisopropylsilane | Sigma Aldrich | 233781 | Inflammable ; utiliser un équipement de protection personnel ; garder le récipient bien fermé |
| Scientific | E138-1 | Extrêmement inflammable ; Irritant pour la peau et les yeux ; Utiliser un équipement de protection individuelle | |
| Acide 2,5-dihydroxybenzoïque | Sigma Aldrich | 39319-10x10MG-F | ne pas inhaler ; irritant pour la peau et les yeux |
| Acide alpha-cyano-4-hydroxycinnamique | Alfa Aesar | AAJ67635EXK | |
| c18 Zip-tip | Millipore | ZTC18S096 | |
| tris(2-carboxyéthyl) chlorhydrate de phospine | Thermo Scientific | PI20490 | |
| gel de silice 60 F254 feuilles TLC revêtues d’aluminium | EMD Millipore | 1.05549.0001 | |
| Tubes RMN de précision à paroi mince | Bel-Art | 663000585 | 5mm OD |
| Seringues Norm-Ject entièrement en plastique | Air Tite | AL10 | |
| BD PrecisionGlide | BD 305185 | aiguilles usagées sont jetées dans un conteneur à déchets tranchants | |
| Seringue frittée jetable Seringue frittée | Torviq | SF1000LL | 10 ml ont été utilisées dans le rapport, mais des seringues plus grandes sont disponibles si nécessaire pour une synthèse à plus grande échelle. |
| grille de carbone | Ted Pella, Inc. | CF200-CU | Assurez-vous de préparer les échantillons et la coloration du côté de la grille de carbone, et non du côté cuivre brillant de la pince |
| épiler à fermeture automatique | Microscopie électronique Sciences | 78318-3X | pointes très pointues, longueur : 120 mm |
| 0,1 mm Cellule de longueur de trajet court | Starna Cells, Inc. | 20/C-Q-0.1 | |
| Fragile 10mL Vessel Caps | CEM | 909210 | |
| 10mL Pressure Vessels | CEM | 908035 | |
| Aeris Semi-Prep HPLC | column Phenomenex | 00F-4632-N0 | 150 x 10mm |
| support de cellules | Starna Cells, Inc. | CH-2049 | Nécessaire lors de l’utilisation de cellules à court trajet |
| Synthétiseur de peptides PS3 | Gyros Protein Technologies | ||
| DiscoverSP Réacteur à micro-ondes | Centrifugeuse CEM | ||
| HERMLE | Z 206 A | utilisé un rotor fixe de 6x50 mL | |
| HPLC | Détecteur UV Shimadzu | Spectromètre à | |
| résonance magnétique nucléaire | Avance, Bruker | Spectromètre | |
| de masse MALDI-TOF | Axima Confidence, | ||
| technologie Millrock | BT85A | ||
| spectromètre infrarouge à transformée de Fourier, | tenseur Alpha, Bruker | ||
| microscope électronique à transmission | , Tecnai Spirit, FEI | utilisé avec la caméra numérique CCD à fibre optique Gatan Orius. Accessible au CSCU Center for Nanotechnology | |
| Circular Dichroism Spectropolarimeter | J-810, JASCO | Utilisé avec un contrôleur de température Peltier à six cellules. Consulté à l’Université Wesleyan. |
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.