Synthèse et caractérisation de 1, 2-Dithiolane modifiée Peptides auto-assemblage

Summary

Un protocole pour la synthèse d’un 1, 2-dithiolane modifiée peptide et la caractérisation des structures supramoléculaires résultant de la peptide auto-assemblage.

Abstract

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.

Introduction

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 pep....

Protocol

1. synthèse et Purification de 1, 2-Dithiolane modifiés Peptide

1. Synthèse d’un précurseur dithiolane, 3-(acetylthio) -2-(acetylthiomethyl) acide propanoïque¹⁹.
   1. Ajouter 1 g 3-bromo - 2-(bromométhyl) l’acide propionique (1 équiv.) dissous dans une quantité minimale de 1 NaOH M (environ 4 mL) pour un ballon à fond rond 25 mL réaction en agitant à 55 ° C. Sceller le ballon à réaction avec un septum et placer sous atmosphère d’azote.
   2. Préparer une solution contenant 1,49 g de potassium thioacétate (3.2 équiv.) dans 4 mL d’eau désionisée et 3 mL d’acide sulfurique 2 M (H₂SO₄) pour cr....

Results

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

Discussion

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.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
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.