1, 2-ジチオランの合成とキャラクタリゼーション自己組織化ペプチド

Summary

1, 2-ジチオランの合成のためのプロトコルは、ペプチドやペプチドの自己集合結果超分子構造の評価に変更されました。

Abstract

本報告では N 末端の 1, 2-ジチオランの合成に焦点を当てて自己組織化ペプチドとその結果の評価を変更された自己組織化超分子構造。合成経路は、ジチオラン前駆体分子 3-(acetylthio)-2 の樹脂の結合の固相ペプチド合成の活用-(acetylthiomethyl) プロパン酸、およびマイクロ波を用いた thioacetate ペプチドの deprotection1, 2-ジチオランに屈する前に、ガレージから最終的な胸の谷間 N 末端ペプチドを変更しました。アルツハイマー病に関連付けられている a β ペプチドの核のコアから派生した、1, 2-ジチオラン ペプチドの高速液体クロマトグラフィー (HPLC) 精製後、ペプチドはクロス β アミロイド線維に自己組み立てるに表示されます。フーリエ変換赤外分光法 (FT-IR)、円二色性分光法 (CD) と透過型電子顕微鏡 (TEM) によるアミロイド繊維を特徴付けるためのプロトコルが表示されます。組立後変更戦略を開発し、動的共有結合化学を探索するモデル系として、よ特徴付けられた自己組織化ペプチドを 1, 2-ジチオラン構造 N 末端修飾の方法を検討今することができます。超分子のペプチド ナノファイバーの表面。

Introduction

固相ペプチド合成に関与する堅牢なペプチド結合の化学を形成し、シーケンスの長さと構成を制御する機能、超分子構造に重く研究フィールドをまとめる自己ペプチド。制御し、側鎖の立体を含むペプチドの自己組織化構造と静電相互作用、水素結合、疎水性効果¹、安定の要因はデザイン ルールのセットとして機能します。これらの基本的な設計ルールに研究が進み、ペプチドの論理の次の手順では自己ペプチド ベースの構造と機能の多様性を拡大して含まれます。自己組織化ペプチドがペプチド シーケンスまたはアセンブリ条件^2,3,4のための戦略の開発をチューニングすることによって多くの医用に使用されている汎用性の高い生体材料ペプチド ナノファイバー^5,6,7,8,9組立後変更のまま比較的未踏の領域です。

動的ジスルフィド交換とチオール化学超分子構造体の表面では、機能....

Protocol

1. 1, 2-ジチオランの合成・精製ペプチドを変更

1. ジチオラン前駆体、3-(acetylthio)-2 の合成-(acetylthiomethyl) プロパン酸¹⁹。
   1. 3 の 1 グラムを追加-ブロモ - 2-(ブロモメチル) プロピオン酸 (1 当量) 最小限の 55 ° C で攪拌しながら 25 mL 丸底反応フラスコに 1 M 水酸化ナトリウム (約 4 mL) に溶解隔壁を有する反応フラスコを密封し、窒素雰囲気下で配置します。
   2. 1.49 カリウム thioacetate g を含むソリューションを準備 (3.2 当量) 4 ml の脱イオン水と 2 M 硫酸 3 mL (H₂SO₄) 酸場チオを作成します。
   3. プラスチック製の使い捨て 10 mL 注射器にチオ酢酸溶液を引き、注射器に針を配置します。セプテムを針で突き刺すことにより、反応フラスコに滴下し混合物を追加します。55 ° C で一晩反応を続ける
   4. メタノール及びジクロロ メタン (1:9) の混合物を用いたシリカゲル 60 F₂₅₄板の薄層クロマトグラフィー (TLC) による反応を監視します。ブロモ クレゾール グリーン染色で反応の進行を視覚化します。製品は R_f = 0.5....

Results

ジチオラン前駆体分子の初期段階合成、脇から 1, 2-ジチオラン変更ペプチド合成の残りの部分は、固体支持体 (図 1 a) で発生します。3 の変換-ブロモ - 2-(ブロモメチル) プロピオン酸 3-(acetylthio)-2- ¹H (acetylthiomethyl) プロパン酸、ジチオラン前駆体を確認し、 ¹³C の NMR (図 1 bとC) それの前に自由に結合まだガレージにペプチドの N 末端アミン。マイクロ波リアクターを用いた水酸化アンモニウムとチオールに thioacetate の脱保護を実行し、1, 2-ジチオラン変更ペプチドは樹脂から切断前に 1, 2-ジチオランはメタノールの酸化一晩。逆相高速液体クロマトグラフィー (図 2 a) による原油のペプチドを精製し、MALDI-TOF 質量分析法 .......

Discussion

この記事では、両方の合成の詳細は、N ターミナル 1, 2-ジチオラン修正の自己組織化ペプチドの精製と結果の超分子構造の性質をについて説明します。ここで報告される 1, 2-ジチオラン ペプチドの合成ジチオラン前駆体、3-(acetylthio)-2 を生成するワンステップ合成を含む利点があります-(acetylthiomethyl) プロパン酸と樹脂の電子レンジの脱保護反応、有毒なヒドラジンの脱保護する安全な代替案は既報²⁹水酸化アンモニウムを利用しながら酸化 1, 2-ジチオラン構造を生成するためのグループを保護する前駆体 thioacetate。シーケンスの長さと合わせて fmoc 保護で保護された不自然なアミノ酸および C ターミナル樹脂化学を使用するなど、組成を変更することによって (図 1 a) 1, 2-ジチオラン ペプチドの全体的な固相ペプチド合成を簡単に変更することができます。多くの異なる研究アプリケーション。

求側鎖を有するアミノ酸またはグループを保護する.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
リンクアミドMBHA樹脂、高負荷	ジャイロスプロテインテクノロジー	RAM-5-HL	皮膚や目との接触を避け、
N,N-ジメチルホルムアミド	フィッシャーサイエンティフィ	D119-4	可燃性の液体と蒸気; 目や皮膚に刺激を与える;個人用保護具を使用してください。裸火から遠ざける
Fmoc-L-Val-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-V	個人用保護具を着用し、
Fmoc-L-Leu-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-L	個人用保護具を着用し、
Fmoc-L-Lys(Boc)-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-KBC	個人用保護具を着用し、吸入しないでください
Fmoc-L-Phe-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-F	個人用保護具を着用し、
Fmoc-L-Ala-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-A	個人用保護具を着用し、
Fmoc-L-Gln(Trt)-OH	Gyros Protein Technologies	FLA-25-QT	個人用保護具を着用し、吸入しないでください
N,N,N′,N′-テトラメチル-O-(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)ウロニウムヘキサフルオロリン酸	ジャイロスプロテインテクノロジー	26432	皮膚、目、呼吸器の刺激を引き起こします。吸入しないでください; フードの下または換気の良い場所で使用
DMF	ジャイロスプロテインテクノロジー	PS3-MM-L	非常に可燃性;個人用保護具を着用してください。熱から遠ざけ、容器をしっかりと閉じてください。吸い込んだり飲み込んだりしないでください。
ジャイロスプロテイン	テクノロジーPS3-PPR-L	で20%ピペリジン	目と皮膚の火傷を引き起こします。可燃性の液体および蒸気;
ジクロロメタン	フィッシャーサイエンティフィ	D37-4	癌を引き起こす可能性があります。吸い込まないでください。個人用保護具を着用してください。ボンネットの下でのみ使用してください。接触した場合は、少なくとも15分間水で上昇させ、医師の診察を受けてください
アセトニトリル	フィッシャーサイエンティフィック	A998-4	可燃性; 目に刺激を与えます。個人用保護具を使用してください。ドラフトの下でのみ使用してください。裸火や高温の表面から遠ざけてください。接触した場合は、少なくとも15分間水ですすぎ、医師の診察を受けてください
トリフルオロ酢酸	フィッシャーサイエンティフィ	A116-50	重度の火傷を引き起こします。吸い込まないでください;水生生物に有害です。個人用保護具を使用してください。ヒュームフードの下でのみ使用してください。接触した場合は、少なくとも15分間水ですすぎ、直ちに医師の診察を受けてください
4%酢酸ウラニル	電子顕微鏡科学	22400-4	吸い込まないでください。水生生物に有害
4-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-1-エタンスルホン酸	アクロス 有機物	AC172571000	吸入しないでください。 屋外または換気の良い場所で使用
窒素 ガス	TechAir		圧力下では、加熱すると爆発する可能性があります
3-ブロモ-2-(ブロモメチル)プロピオン酸	アルファ アエサル	AAA1963014	吸入しないでください。
水酸化ナトリウム	フィッシャー・サイエンティフィ	S318-100	個人用保護具を使用し、ヒュームフードの下でのみ使用してください。接触する場合は、少なくとも15分間すすぎ、医師の診察を受ける
チオ酢酸カリウム	アクロス・オーガニクス	AC221300250	皮膚や目の炎症を引き起こします。吸い込まないでください。個人用保護具
硫酸	フィッシャー・サイエンティフィ	SA213	を使用してください火傷を引き起こします。水から遠ざけてください。可燃物から遠ざけてください。吸い込まないでください。個人用保護具を使用する。接触した場合 少なくとも15分間すすぎ、医師の診察を受ける
クロロホルム-d	アクロスオーガニック	AC320690075	がんの危険性の可能性; 皮膚や目に刺激を与える; 吸入しないでください。個人用保護具を使用してください。ヒュームフードの下でのみ使用してください。接触する場合は、少なくとも15分間領域をすすぎ、医師の診察を受ける
クロロホルム フィ	ッシャーサイエンティフィック	C298-4	がんの危険性の可能性;皮膚や目に刺激を与える;吸入しないでください。個人用保護具を使用してください。ヒュームフードの下でのみ使用してください。接触する場合は、少なくとも15分間すすぎ、医師の診察を受ける場合
N,N-ジイソプロピルエチルアミン	アクロス有機物		AC367841000 非常に可燃性; 水生生物に有害; 個人用保護具を着用し、
水酸化アンモニウム	フィッシャーサイエンティフィック	A669S-500	吸い込まないでください
	ッシャーサイエンティフィック	A452-4	可燃性の液体と蒸気。個人用保護具を使用する。吸い込まないでください。接触する場合は、少なくとも15分間すすぎエリアをすすぎ、医師の診察を受ける
トリイソプロピルシラン	シグマアルドリッチ	233781	可燃性; 個人用の肛門保護安全装置を使用してください; 容器をしっかりと閉じたままにしてください
ジエチルエーテル	フィッシャーサイエンティフィ	E138-1	非常に可燃性;皮膚や目に刺激を与える。個人用保護具
2,5-ジヒドロキシ安息香酸	Sigma Aldrich	39319-10x10MG-F	吸入しないでください; 皮膚や目に刺激を与える
α-シアノ-4-ヒドロキシ桂皮酸	Alfa Aesar	AAJ67635EXK
c18 ジップチップ	ミリポア	ZTC18S096
トリス(2-カルボキシエチル) フォスパイン 塩酸塩	Thermo Scientific	PI20490
シリカゲル60 F254はアルミニウム裏打ちTLCシート	EMDミリポア	1.05549.0001
壁精密NMRチューブ	Bel-Art		663000585 5mm O.D.
全プラスチック製のNorm-Jectシリンジ	Air Tite	AL10
使い捨て針	BD PrecisionGlide	BD 305185	使用済みの針は鋭利物に廃棄されます
廃棄物容器 使い捨てフリットシリンジ	Torviq	SF1000LL	10mL フリットシリンジがレポートで使用されましたが、大規模な合成に必要な場合は、より大きなシリンジが利用可能です。
カーボングリッド	Ted Pella, Inc.	CF200-CU	の光沢のある銅側ではなく、カーボングリッド側でサンプルと染色を準備し
	電子顕微鏡科学	78318-3X	非常に鋭い先端、長さ:120 mm
0.1 mm 短経路長セル	Starna Cells, Inc.	20/C-Q-0.1	壊れやすい
10mL 容器キャップ	CEM	909210
10mL 圧力容器	CEM	908035
Aeris Semi-Prep HPLC カラム	Phenomenex	00F-4632-N0	150 x 10mm
セルホルダー	Starna Cells, Inc.	CH-2049	光路長の短い細胞を使用する場合に必要
PS3ペプチド合成装置	Gyros Protein Technologies
DiscoverSP Microwave Reactor	CEM
遠心分離機	HERMLE	Z 206 A	固定 6x50 mL ローター
HPLC	島津		製作所 UV 検出器
核磁気共鳴分光器	Avance, Bruker		300 MHz
MALDI-TOF質量分析計	Axima Confidence、島津
製作所の凍結乾燥機	Millrock Technology	BT85A
フーリエ変換赤外分光計	Alpha Tensor、Bruker
型電子顕微鏡	Tecnai Spirit、FEI		タンオリウス光ファイバーCCDデジタルカメラと併用。CSCUナノテクノロジーセンターでアクセス
円二色性分光偏光計	J-810, JASCO		6セルペルチェ温度コントローラーと併用。ウェズリアン大学でアクセス。