Name: 官能ビス - ペプチドの固相合成方法を 安全キャッチを使用して (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 42 s
Description: 学ぶ官能化ビスペプチドの固相合成法。HMBAレジンを用いた安全キャッチ切断法で、保護されたビスアミノ酸の結合サイクルを繰り返し、高純度のペプチドを効率的に合成する手法を解説します。

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著者は、有益な議論は、この固相合成技術とマシューFLパーカーの初期の開発のための博士ザカリーZ.ブラウン、ジェニファーAllevaに感謝します。この作業はセファロン社でサポートされている国防脅威削減局（DOD-DTRA）（HDTRA1-09-1-0009）とホルストWitzelフェローシップ賞でサポートされています

1。セットアップ<ol><li>固相合成用の反応セットアップは、 図1に示すように、真空下で囲まれたフィルタリングフラスコにポリプロピレンチューブを介して接続されているポリプロピレンフィルターカートリッジやガラス反応器である。反応は、マグネチックスターラーバーまたは反応器を通して窒素をバブリングすることにより混合することができます。 </li><li>それは反応容器を不活性雰囲気下で含まれるようになり、密閉容器から試薬の除去を可能にするように乾燥管とオイルバブラーを装備し、アルゴンシリンダーに接続されたガスマニホールドも推奨されます。 </li><li>すべての操作はドラフト内で実行され、適切な個人用保護具（安全メガネ、白衣とニトリル手袋）が必要です。 </li></ol> 2。樹脂上にビス-ペプチド最初のロード<ol><li> 8 mLの反応容器にHMBA-AM樹脂（0.88ミリモル/ gローディング、100μmol）を114 mgを秤量し、マグネチックスターラーバーを追加します。目の上にキャップをeは、ラバーセプタムで容器と、少なくとも5分間アルゴンでチューブをパージします。 </li><li>その間に、 図3（586.63グラム/モル、2EQ）と1の59.2 mgの化合物1の117.3 mgを量る- （メシチレン-2 -スルホニル）-3 -ニトロ-1,2,4 -トリアゾール（MSNT、296.0 g /モル、2EQ）を15mL使い捨て遠心チューブに2 mLの無水ジクロロメタン（DCM）に溶解する。完全に溶解するまで溶液と混合する1 - メチルイミダゾール（NMI、80.81 mLの/モル、3eq）24μLを追加します。 </li><li>シリンジを介して反応容器に活性化されたソリューションを転送し、アルゴンで一晩（〜10時間）の下で撹拌することができます。 </li><li>セプタムを取り外し、反応混合物を排出する。 DCM（5x）を、ジメチルホルムアミド（DMF）（5x）を有する樹脂を洗浄します。樹脂の負荷の程度を評価するために、セクション10.1に記載されている &quot;メチルレッドテスト&quot;を実行します。樹脂は、メチルレッドテスト中に赤色のままならば、2.2および2.3が繰り返されるべきで繰り返します。負のメチルレッド試験を示す黄色の色が、好まれます。しかし、残りの水酸基は、次のステップ、わずかに陽性の結果（光オレンジ色の樹脂の色）でキャップされるので、許容できるかもしれません。 </li></ol> 3。上限まず、ビス-ペプチドとの同時樹脂の脱保護<ol><li>反応容器に、DCMの1 mLを追加し、30秒（バブリングが発生した）上で酢酸を滴下し、1 mLの33％臭化水素を追加し、15分間撹拌することができます。 DCM（5x）を有する樹脂を排出し、洗浄し、もう一度手順を繰り返します。 </li><li>その後DCM（5x）をDMF（5倍）で樹脂を洗浄します。再度DCM（5倍）およびDMF（5x）をDMFで洗浄におけるN、N-ジイソプロピルエチルアミン（DIPEA）の5％（v / v）の溶液で2回洗浄することにより樹脂を中和する。 &quot;メチルレッドテスト&quot;およびセクション10.1と10.2で説明した &quot;クロラニルテスト&quot;を実行します。結果は、クロラニルテストのためのメチルレッドテストと正のために負でなければなりません。 </li></ol> 4。カップリングのBoc / tBuので保護された官能ビスアミない酸ません<ol><li>無水DCMで3回洗浄することにより樹脂を含有する反応容器に不活性雰囲気を再導入は、中隔およびアルゴン線を接続します。パージおよび無水DCM 1-2 mLを加え、アルゴンラインバブラーが上昇し始めるまで、容器を排出し、30秒間撹拌させることで容器を洗浄する。少なくとももう一度この操作を行う。 </li><li>炎のDMF乾燥テスト：0.15 Mの官能ビス-アミノ酸（3eq）と2:1 DCM 2ml中の1 - ヒドロキシ-7 - azabenzotriazole（HOAT、136.11グラム/モル、18eq）の245 mgの溶液を調製アルゴン雰囲気下でチューブ。ジイソプロピル47μL（DIC、156.6 mLの/モル、3eq）を追加し、90分間かき混ぜる。 </li><li>樹脂に666μLの無水DMFで35μLDIPEA（174.19 / mLのモル、2EQ）を追加し、5分間攪拌することができます。 </li><li>シリンジを介して反応容器に予め活性化されたビスアミノ酸溶液を移し、一晩撹拌することができます。 </li><li>反応混合物を排出し、下にある間、無水DCMで2回洗浄する<html>アルゴン。 </li><li>ジケトピペラジンの閉鎖を促進するため、1:1 DCM 4mLのHOAT（136.11グラム/モル、10eq）とDIC（156.6 / mLのモル、10eq）の0.25 M溶液を追加します。DMFを、アルゴン下で撹拌することができます1時間インキュベートした。 </li><li>セプタムを取り外し、反応混合物を排出する。 DCM（5×）およびDMF（5x）を有する樹脂を洗浄します。必要な場合は、セクション10.2で説明した &quot;クロラニルテスト&quot;を実行します。 </li></ol> 5。のBoc / tBuの保護官能ビス-アミノ酸の脱保護<ol><li>反応容器にトリイソプロピルシラン（TIPS）、それが1時間撹拌することができます：95:5 trifluororacetic酢酸（TFA）の溶液2mLを追加します。ドレインしてから、もう一度処理を繰り返すDCM（5倍）で約30秒間樹脂を洗浄する。 </li><li>その後DCM（5x）をDMF（5倍）で樹脂を洗浄します。その後DCM（5x）を、再びDMFを（5x）を洗い、DMF中のDIPEAの5％（v / v）の溶液で2回洗浄することにより樹脂を中和する。必要な場合は、セクション10.2で説明した &quot;クロラニルテスト&quot;を実行します。 </li></ol>必要に応じて、LE &quot;&gt; 6。ビスペプチド標的を合成するには、手順4と5を繰り返します。 7。ビスペプチドProlidineエンドを官能<ol><li>成長ビス-ペプチドのprolidine終わりはジケトピペラジンを介して独立にまたは一緒にアシル化することができます。また、この終わりは遊離アミノ酸がもたらさ、後者を切断される、保護されたままにすることができます。必要に応じて、カップリング効率を評価するためにセクション10.2で説明した &quot;クロラニルテスト&quot;を実行します。 </li></ol> 8。ビス-ペプチドの第四紀の終わりのFmocおよびアシル基の脱保護<ol><li> DMF中20％ピペリジン2mLの溶液を添加し、反応を20分間混合される。 DMF（5x）を有する樹脂を排出し、洗浄してもう一度プロセスを繰り返します。 </li><li>その後DCM（5x）をDMF（5倍）で樹脂を洗浄します。 </li><li> MG 2 114とN-メチルピロリドンの2 mLの（NMP）中のアミノ酸（3eq）の0.15 M溶液を調製し - （7 - アザ-1H-ベンゾトリアゾール-1 - イル）-1,1,3,3 - テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート<html> （HATU、380.2グラム/モル、3eq）と104.5μLDIPEA（174.19 / mLのモル、6eq）とよく混ぜる。反応容器に追加し、6時間撹拌することができます。 </li><li>その後DCM（5x）をDMF（5倍）で樹脂を洗浄します。 </li></ol> 9。樹脂からアミノ酸を樹脂に結合し、切断からBoc基を除去する<ol><li>反応容器にDCM溶液と30分間撹拌することができます：1:1 TFAの2 mLを追加します。 DCM（5x）を有する樹脂を排出し、洗浄し、もう一度手順を繰り返します。 </li><li>その後DCM（5x）をDMF（5x）を30秒間樹脂を洗浄し、水気を切る。 </li><li>無水DMF中10％DIPEAの溶液2mLを追加し、24〜48時間を攪拌することができます。 </li><li>事前に計量丸底フラスコに反応混合物を収集します。 LC-MSバイアル​​にTHF 450μLに、この液30μLを転送し、分析のために提出してください。 DMFの追加のアリコートで樹脂を洗浄し、丸底フラスコに集めるには、その後、減圧下で溶媒を除去。 </li></ol>dflinebreak &quot;&gt; 10。ビス-ペプチドの精製<ol><li>ジメチルスルホキシドの最小量（100から250μL）にビスペプチド原油溶解し、HPLCバイアルインサートに転送します。エクステラ準備MS C185μmの7.8x150 mmカラムと100μL注入ループを搭載したセミprepitive HPLCシステム（ヒューレット·パッカード1100シリーズ）のオートサンプラに挿入配置します。 </li><li> 274 nmでモニターしながら30分かけて0.1％ギ酸を水で5〜95％アセトニトリルのグラジエントプログラムを使用してサンプルの複数の50μLの注入を実行します。事前に計量使い捨て遠心管製品のピークを収集し、凍結乾燥機を使用して乾燥した凍結。 注意は、一般に観察され、分析LCMSに比べてピークの保持時間のわずかなシフトとして、最初の実行で撮影する必要があります。 </li></ol> 11。評価手法<ol><li>メチルレッドテスト7：使い捨てピペットを介して乾燥した樹脂の約1 mgを削除して、4 mLの反応容器にすすいでください。 500μL無水DCM中の20 mgのメチルレッド、50μLN、N&#39;-ジイソプロピルカルボジイミド（DIC）、及び5 mgの4 - ジメチルアミノピリジン（DMAP）の溶液を追加し、5〜10分間攪拌することができます。ドレインと濾液が無色になるまで、DCMで樹脂を洗浄します。積極的な指示は、オレンジや赤の残りの樹脂ビーズです。 </li><li>クロラニル試験12：乾燥樹脂の約1 mg使い捨てピペットを介して小さなバイアルに転送。 0.8mmのDMF溶液中でのクロラニルとDMF溶液中で2％のアセトアルデヒドの両方の3滴を加え、5〜10分間室温で放置します。肯定的な表示が紫色/青オフ樹脂ビーズです。 </li><li> ACTIVATIONトラップTEST：合成中に活性化合物は、液体クロマトグラフィー - 質量分析（LC-MS）ピロリジンの50μLを含むバイアルに活性化液の少量（5〜10μL）を転送することによって評価することができる。数秒間、手で混ぜる（solutiのテトラヒドロフラン（THF）450μLで希釈し、LC-MS分析のために提出して）黄色になるはずです。 </li><li>分析LC-MS：最終的な製品および活性中間体は、ウォーターズエクステラMS C183.5μmで4.6ミリメートル×150 mmのカラムと水で5〜95％アセトニトリルのグラジエントシステムを搭載したHP 1200シリーズLC-MSシステムを用いて評価することができる30分以上0.1％ギ酸を含む。 </li></ol> 12。代表的な結果原油（ 図4）、精製（ 図5）LCMSトレースの両方の例が用意されています。約10％の精製収率は、上記の方法を使用して期待されています。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/4112/4112fig1.jpg" /> 図1固相合成のための実験のセットアップの図。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/4112/4112fig2.jpg" /> 図2。ビス-アミノ酸/ビス - ペプチドの関連名称。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/4112/4112fig3.jpg" /> 図3全体の合成スキームは<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/4112/4112fig3large.jpg" target="_blank">拡大図を表示するには、ここをクリックしてください</a> 。 <img alt="図4a" src="/files/ftp_upload/4112/4112fig4a.jpg" /> 図4a 274 nmの粗生成物のHPLCトレース。 <img alt="図4b" src="/files/ftp_upload/4112/4112fig4b.jpg" /> 図4b。粗生成物のピークのMSスペクトル。 <img alt="図5a" src="/files/ftp_upload/4112/4112fig5a.jpg" /> 図5a。274 nmでの製品の精製HPLCトレース。 <img alt="図5b" src="/files/ftp_upload/4112/4112fig5b.jpg" /> 精製された生産の図5b。MSスペクトルトンピーク。

<ol><li>Atherton, E., Sheppard, R. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAtherton%2C+E+%22Solid+Phase+Peptide+Synthesis%3A+A+Practical+Approach%22">Solid Phase Peptide Synthesis: A Practical Approach</a>. , Oxford University Press. (1989).</li>
<li>Brown, Z. Z., Alleva, J., Schafmeister, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solid-Phase+Synthesis+of+Functionalized+Bis-Peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Biopolymers%22%5BJournal%5D)">Solid-Phase Synthesis of Functionalized Bis-Peptides.</a> Biopolymers. 96, 578-585 (2010).</li>
<li>Schafmeister, C. E., Brown, Z. Z., Gupta, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape-Programmable+Macromolecules%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Shape-Programmable Macromolecules.</a> Acc. Chem. Res. 41, 1387-1398 (2008).</li>
<li>Brown, Z. Z., Schafmeister, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Hexa-+and+Pentasubstituted+Diketopiperazines+from+Sterically+Hindered+Amino+Acids%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Let%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Hexa- and Pentasubstituted Diketopiperazines from Sterically Hindered Amino Acids.</a> Org. Let. 12, 1436-1439 (2010).</li>
<li>Nielson, J., Lyngso, L. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combinatorial+Solid-Phase+Synthesis+of+Balanol+Analogues%5BTitle%5D)+AND+%22Tet.+Lett%22%5BJournal%5D)">Combinatorial Solid-Phase Synthesis of Balanol Analogues.</a> Tet. Lett. 37, 8439-8442 (1996).</li>
<li>Blankemeyer-Menge, B., Nimtz, M., Frank, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Efficient+Method+for+Anchoring+Fmoc-Amino+Acids+to+Hydroxyl-Functionalized+Solid+Supports%5BTitle%5D)+AND+%22Tet.+Lett%22%5BJournal%5D)">An Efficient Method for Anchoring Fmoc-Amino Acids to Hydroxyl-Functionalized Solid Supports.</a> Tet. Lett. 31, 1701-1704 (1990).</li>
<li>Komba, S., Sasaki, S., Machida, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+New+Colorimetric+Test+for+Detection+of+Hydroxyl+Groups+in+Solid-Phase+Synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Tet.+Lett%22%5BJournal%5D)">A New Colorimetric Test for Detection of Hydroxyl Groups in Solid-Phase Synthesis.</a> Tet. Lett. 48, 2075-2078 (2007).</li>
<li>Demner, O., Dijkgraaf, I., Schottelius, M., Wester, H. J., Kessler, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Introduction+of+Functional+Groups+into+Peptides+via+N-Alkylation%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Lett%22%5BJournal%5D)">Introduction of Functional Groups into Peptides via N-Alkylation.</a> Org. Lett. 10, 2015-2018 (2008).</li>
<li>Plas, S. E. V. ander, Van Hoeck, E., Lynen, F., Sandra, P., Madder, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+a+New+SPE+Material+for+EDCs%3A+Fully+Automated+Synthesis+of+a+Library+of+Tripodal+Receptors+Followed+by+Fast+Screening+by+Affinity+LC%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Org.+Chem%22%5BJournal%5D)">Toward a New SPE Material for EDCs: Fully Automated Synthesis of a Library of Tripodal Receptors Followed by Fast Screening by Affinity LC.</a> Eur. J. Org. Chem. 11, 1796-1805 (2009).</li>
<li>Kaiser, E., Colescot, R. L., Bossinger, C. D., Cook, P. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Color+Test+for+Detection+of+Free+Terminal+Amino+Groups+in+Solid-Phase+Synthesis+of+Peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Color Test for Detection of Free Terminal Amino Groups in Solid-Phase Synthesis of Peptides.</a> Anal. Biochem. 34, 595-598 (1970).</li>
<li>Chan, W. C., White, P. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChan%2C+WC+%22Fmoc+Solid+Phase+Peptide+Synthesis%3A+A+Practical+Approach%22">Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis: A Practical Approach</a>. , Oxford University Press. (2000).</li>
<li>Vojkovsky, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+Secondary+Amines+on+Solid-Phase%5BTitle%5D)+AND+%22Peptide+Research%22%5BJournal%5D)">Detection of Secondary Amines on Solid-Phase.</a> Peptide Research. 71, 236-237 (1995).</li>
</ol>

利害の衝突が宣言されません。

本明細書に示される合成法は、一般的な固相ペプチド合成技術を用いてビス-アミノ酸ビルディングブロックからの官能ビス - ペプチドの合成方法を提供する。トランス-4 -ヒドロキシプロリン3からこれらの&quot;PRO4&quot;ビルディング·ブロックのモノマー合成は非常にスケーラブルであり、成功した600ミリモル（234グラム）スケール（未発表）でヒダントインステージに完了しました。一度モノマーが手にあり、固相技術の使用は、反応ワークアップおよび中間精製の ​​必要性を排除することによって我々の現在の液相の手法4より、ビス-ペプチド合成のより迅速な方法を提供します。 固相合成における主要な課題は中間体が単離されていませんので、解決合成の進歩と問題を診断しています。これは、遊離アミン（カイザーテスト10）またはフリーhydroxどうかを確認するには、それらを含む多くの発色テストの開発をリードしているyls（メチルレッド試験7）樹脂に公開されています。残念ながら、一般的に使用されるカイザーテスト10級炭素に結合した第二級アミンまたはアミンのほぼ排他的使用のために私たちの固相合成で一般的に適用されません。 HMBA樹脂上の評価のための他のオプションはヒドラジン11、UV / VIS 1,11によって監視される定量的なFmocを切断し、着信活性化合物を捕捉し、分析などの求核試薬を使用してテスト切断が含まれています。 固相合成におけるもう一つ見落とさ問題は、オペレータが必要とする合成ステップの反復的な性質である。これは心であると手動で固相ペプチド合成を行う際に、著者らは強く、スプレッドシートやチェックリストの使用をお勧めします。 一般的なα-アミノ酸に比べて固相合成用ビスペプチドの使用に難しく、立体ホアヒンのために多くの困難なカップリングの可能性が含まれていますdrance、樹脂上のジケトピペラジンの閉鎖の必要性、および同時脱保護カルボニル（Boc / tBuの、カルボ/ TBU）。別難しく、より従来の手段に比べ、この &quot;セーフティキャッチ&quot;の方法を用いて樹脂から定量的な放出を達成することにある。念頭に置いて、これらの要因と、それはこの方法のさらなる最適化が達成され、現在の努力がここで紹介する方法を改善するために我々のグループで進行中であることができる非常に可能性があります。

<table border="1"><tr><td> 名 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント </td></tr><tr><td> HMBAチャアム樹脂</td><td> NovaBiochem </td><td> 855018 </td><td></td></tr><tr><td> MSNT </td><td> NovaBiochem </td><td> 851011 </td><td></td></tr><tr><td> NMI </td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> 336092 </td><td>毒性、腐食性</td></tr><tr><td> DCM </td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> <a href="http://www.sigmaaldrich.com/catalog/ProductDetail.do?lang=en&amp;N4=D65100%7CSIAL&amp;N5=SEARCH_CONCAT_PNO%7CBRAND_KEY&amp;F=SPEC" target="_blank">D65100</a> </td><td>発癌性</td></tr><tr><td>無水DCM </td><td>アクロス</td><td> 34846 </td><td>発癌性</td></tr><tr><td>酢酸の33％臭化水素</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> 248630 </td><td>コアー、毒性osive、ヒュームオープン時</td></tr><tr><td> DIPEA </td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> 387649 </td><td>腐食性、毒性、可燃性</td></tr><tr><td> DMF </td><td>フィッシャー·サイエンティフィック</td><td> AC27960 </td><td>有毒で、可燃性</td></tr><tr><td>無水DMF </td><td>アクロス</td><td> 34843 </td><td>有毒で、可燃性</td></tr><tr><td> HOAT </td><td> GenScript </td><td> C01568 </td><td></td></tr><tr><td> DIC </td><td>アクロス</td><td> BP590 </td><td>腐食性、毒性、可燃性</td></tr><tr><td> TFA </td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> T6508 </td><td>毒性、腐食性</td></tr><tr><td> TIPS </td><td>アクロス</td><td> 21492 </td><td>有毒で、可燃性</td></tr><tr><td>ピペリジン</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> 104094 </td><td>腐食性、毒性、可燃性</td></tr><tr><td> HATU </td><td> GenScript </td><td> C01566 </td><td&gt;有毒</td></tr><tr><td> NMP </td><td>アクロス</td><td> 36438 </td><td>毒性</td></tr><tr><td> DMAP </td><td> NovaBiochem </td><td> 851055 </td><td>毒性</td></tr><tr><td>メチルレッド</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> 250198 </td><td></td></tr><tr><td> THF </td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> 401757 </td><td>成形可燃性、毒性、過</td></tr><tr><td>ピロリジン</td><td> Sigma-Aldrich社</td><td> P73803 </td><td>腐食性、毒性、可燃性</td></tr><tr><td>ジメチルスルホキシド</td><td>フィッシャー</td><td> D1281 </td><td></td></tr><tr><td> SPPS反応容器</td><td>グレース</td><td> 211108 </td><td></td></tr><tr><td> LCMS </td><td>アジレント</td><td> 1200シリーズ</td><td></td></tr><tr><td>セミプレップLC </td><td>ヒューレット·パッカード</td><td> 1100シリーズ</td><td></td></tr><tR&gt; <td>凍結乾燥機</td><td> Labconco </td><td> 7934027 </td><td></td></tr><tr><td> Rotovapor </td><td>ビュッヒ</td><td> R-210シリーズ</td><td></td></tr><tr><td>アルゴン</td><td> Airgasの</td><td> AR PP300CT </td><td></td></tr></table>

官能ビス - ペプチドの固相合成方法を &quot;安全キャッチ&quot;を使用して

Solid Phase Synthesis of a Functionalized Bis-Peptide Using "Safety Catch" Methodology

1962年に、RBメリフィールドは、効率的にペプチドを合成するための新しいルートとして固相ペプチド合成を使用して、最初の手順を公開しました。このテクニックは、すぐに時間と労力の両方で、その液相の前任者よりも有利を証明した。固体支持体の性質に関する改善、保護グループが採用し、過去50年間にわたって採用カップリング法は、メリフィールドの元のシステムの有用性を増加している。今日は、Bocベースの保護およびベース/求核開裂可能な樹脂戦略またはFmocベースの保護と酸性の開裂可能な樹脂の戦略の使用は、最も一般的なペプチド1の合成に使用され、RCシェパードによって開拓された。 メリフィールドの固体サポート戦略に触発され、我々は、本明細書中に記載されている官能基、ビス-ペプチド2のアセンブリののBoc / tert-ブチル固相合成の戦略を開発しました。トンと比較して固相合成の使用O液相方法論は、メリフィールド1で説明したように時間と労力の両方にのみ有利で ​​はなく、また、ビス-ペプチドライブラリーの合成でより容易にすることができます。ここで示している合成は、2段階のジケトピペラジン形成による樹脂からビス - ペプチドの官能を解放するためのメカニズムを &quot;安全キャッチ&quot;を使用して、最終的な開裂段を内蔵しています。 ビスペプチドは、タイプと立体モノマー単位の、各モノマーの間の接続によって制御され、予測可能で設計可能な方法で機能を配置することができます - ビス - アミノ酸の剛性、スピロラダーオリゴマーである。各ビス-アミノ酸は2つのアミノ酸（α-アミンとカルボン酸）3,4が含まれている立体化学的に純粋な、環状の足場です。当研究室では、現在、触媒、タンパク質 - タンパク質相互作用とnを含む幅広い分野にわたる機能のビスペプチドの可能性を調査しているanomaterials。

HMBA樹脂から切断手順を &quot;安全キャッチ&quot;を利用し、官能ビスペプチド三量​​体の効率的な固相ペプチド合成が記載されている。

1962年、R.B. Merrifieldは、ペプチドを効率的に合成するための新しい手法として、固相ペプチド合成を用いた初のプロシージャを報告しました。これにより...

本実験の目的は、固相法を用いて機能化BSPペプチドを合成することです。まず、保護されたBISアミノ酸をヒドロキシエチル安息香酸樹脂に担持させます。その後、機能化されたbisアミノ酸を結合させるための保護・カップリングサイクルを繰り返すことで、BISペプチドを伸長させ、目的の機能性を付与します。最後に、DI Keto pyrazine形成によって樹脂からBISペプチドを切断するため、最初のビスアミノ酸をαアミノ酸で修飾します。液体クロマトグラフィー質量分析による解析の結果、機能化されたBSPペプチドが良好な粗純度で合成され、約10%の安定した単離収率が得られることが示されました。BISペプチドは固体樹脂上で構築されるため、溶液中での反応よりも操作が容易であり、副生成物もろ過によって簡単に除去できることから、本手法はビスペプチドのパラレル合成やライブラリ合成への応用が期待されます。多くのステップにおいて、すべての反応を可能な限り完結させるために必要な重要な詳細事項が多くあり、習得が困難であるため、本手法を視覚的に実演することが不可欠です。固相合成では、中間体を精製する方法がありません。したがって、純度の高い最終生成物を得るためには、すべての反応を最大限まで進行させる必要があります。手順が反復的な性質を持つため、混乱を避けるために実験手順のチェックリストを作成することを推奨します。このプロトコルは、最初のBSPペプチドのロード、最初のBSPペプチドの保護、および同時に行われるレジンキャッピングから始まります。まず、114 mgのH-M-B-A-Aレジンを8 mLの反応容器に量り取り、マグネチックスターラーを追加して、最初のBSPペプチドをロードします。容器の上部をゴムセプタムで封止し、アルゴンで少なくとも5分間パージします。その間に、記述プロトコルに従って活性化BISアミノ酸溶液を調製します。このビデオに付随して、溶液をシリンジで反応容器に移し、アルゴン雰囲気下で一晩撹拌します。翌日、セプタムを取り除き、反応混合物を排出します。約2 mLのクロロメタンを樹脂に加え、樹脂を洗浄します。30秒から1分間撹拌した後、液を排します。この工程をDCMで4回繰り返し、その後、ジメチルホルムアミドで樹脂を5回洗浄します。1番目のビスアミノ酸の脱保護と同時にレジンのキャッピングを行うため、酢酸およびDCM中33%臭化水素酸溶液2 mLを反応容器にゆっくりと加えます。DCMでレジンを5回洗浄し、排液した後、15分間攪拌します。この脱保護の手順をもう一度繰り返します。次に、樹脂をDCMで5回、続いてDMFで5回洗浄し、DMF中5%（v/v）のD-I-P-E-A溶液で2回洗浄して樹脂を中和します。その後、再びDCMで5回、DMFで5回洗浄します。これで、保護された機能化ビスアミノ酸のカップリングを行うことができます。まず、脱水DCMで3回洗浄し、樹脂を含む反応容器内に不活性雰囲気を再導入します。次に、セプタムとアルゴンラインを装着し、脱水DCMを1～2 mL加えて30秒間撹拌し、容器内を洗浄します。その後、アルゴンラインのバブラーが上がり始めるまで容器内を排出します。この工程を少なくともあと1回繰り返します。次に、アルゴン雰囲気下で、火炎滅菌した試験管を用いて官能基化ビスアミノ酸溶液を調製します。47 µLのDICを加え、90分間撹拌します。次に、35 µLのD-I-P-E-Aを666 µLの無水DMFに加え、樹脂に加えてさらに5分間撹拌します。あらかじめ活性化したBISアミノ酸溶液をシリンジで容器に移し、翌日まで一晩撹拌します。反応混合物を排出し、アルゴン雰囲気下で無水DCMを用いて2回洗浄します。本手順における重要なステップは、ビスアミノ酸のカップリングです。ジケトピペラジン環の閉環を確実にするため、活性化剤を追加し、反応時間を長く設定します。ジケトピペラジンの閉環を促進するため、HOATおよびDIC溶液を加え、アルゴン雰囲気下で1時間撹拌します。次に、セプタムを取り除き、反応混合物を排出します。レジンをDCMで5回、DMFで5回洗浄します。このセクションでは、機能化されたBISアミノ酸の深部保護、Fmocの深部保護、および最初のBISアミノ酸のアシル化について説明します。保護された機能化ビスアミノ酸の深層保護を行うため、TFAとTIPSの混合溶液2 mLを反応容器にゆっくりと加え、1時間攪拌します。液を排出した後、DCMで約30秒間樹脂を洗浄し、その後液を排出します。このDCM洗浄を5回繰り返します。次に、A-D-C-M-D-M-F洗浄に従い、樹脂洗浄の全シーケンスを繰り返します。DMF中5%（体積比）のD-I-P-E-A溶液で2回洗浄し、樹脂を中和します。次に、再度D-C-M-D-M-Fで洗浄します。ここから、BISペプチドを他の機能化されたビスアミノ酸で伸長させるか、先端の窒素カルボン酸を機能化させるか、あるいはその両方を行うことができます。FM基を脱保護するために、20%ピペリジン/DMF溶液2 mLを加え、20分間混合します。DMFでレジンを5回洗浄し、液を捨てます。さらにレジンを洗浄した後、この工程をもう一度繰り返します。最終ステップとして、調製したアミノ酸溶液を反応容器に加え、6時間撹拌して、最初のアミノ酸二量体を単離します。樹脂をDCMで5回、次いでDMFで5回洗浄します。本プロトコルの最終工程では、樹脂結合アミノ酸からのBach基の除去と樹脂からの切り出しを行います。まず、1:1のTFA-DCM溶液2 mLを反応容器に加え、30分間撹拌します。レジンをDCMで5回洗浄し、液を落とします。その後、この工程をもう一度繰り返します。DCMで5回、次にDMFで5回、それぞれ30秒間洗浄し、液を落とします。次に、10% D-I-P-E-Aの無水DMF溶液を2 mL加え、24～48時間撹拌します。最後に、反応混合物をあらかじめ重量を量っておいた丸底フラスコに回収します。この溶液30 µLをLC-MSバイアル内の450 µLのテトラヒドロフランに転移させ、分析に提出します。樹脂をさらに少量のDMFで洗浄し、丸底フラスコに回収します。合成全体を通じて樹脂上の化学変換をモニタリングするために、以下の方法を用いることができます。遊離水酸基を検出するには、まず使い捨てピペットで約1 mgの乾燥樹脂を取り出し、メチルレッド試験を行います。4 mLの反応容器に移して洗浄します。本文の記載に従って調製したメチルレッド溶液を加え、5～10分間攪拌します。樹脂をろ過し、DCMで5回洗浄します。オレンジ色または赤色の樹脂ビーズは、遊離ヒドロキシ基の存在を示しています。この試験は、最初のビスアミノ酸の負荷およびレジンのキャッピング工程を評価するために使用できます。二次的な手段で検出するには、使い捨てピペットを用いて約1 mgの乾燥レジンを小型バイアルに移し、クロラール試験を行います。そこに0.8 mMのDMF溶液中のクロラールと2%酸アルデヒドのDMF溶液をそれぞれ3滴ずつ加えます。室温で5～10分間静置します。この場合、樹脂ビーズが青色または紫色になることは、樹脂結合化合物上に遊離の二次アミンが存在していることを示しています。活性化効率を確認するために、活性化トラップ試験を行います。合成中の活性化化合物は、活性化溶液5～10 µLを、50 µLのolaineを含む液体クロマトグラフィー質量分析（LC-MS）バイアルに移し、手で混合することで評価できます。数秒後、溶液が黄色に変化します。その後、450 µLのテトラヒドロフランで希釈し、LC-MS分析に供します。最終生成物および活性化中間体は、C18逆相カラムを備え、水および0.1%ギ酸含有アセトニトリルの溶媒系を用いたLC-MSシステムを用いて評価できます。このLC-MS-UVトレースは、粗生成物の純度が高いことを示す例です。21.3分に検出されたスペクトルの主要ピークは、期待される生成物の質量と一致するマスクを持つことが判明しました。これは粗生成物の質量スペクトルで視覚化でき、当該の質量にナトリウムイオンの質量を加えたもの、およびIV DDE保護基の質量を引いたものに対応する主要ピークが示されています。ここでは、精製後のスペクトルのLCMS UVトレースにより、21.3分に非常に純度の高い生成物が得られていることが示されており、質量スペクトルによってこの精製されたピークの同一性が確認されています。このビデオを視聴することで、開発後の機能化ビスペプチドを合成するための固相法に関する十分な理解を得ることができます。この手法を習得すれば、ビスペプチド分野の研究者がタンパク質-タンパク質相互作用や触媒における応用を探索する道が開かれます。適切に実施すれば、この手法によって機能化ビスペプチド三量体を4〜5日で合成することが可能です。本手順を行う際は、ビーズを反応溶液および洗浄溶液に浸した状態に保つことが重要です。立体化学の影響や、タンパク質結合または触媒活性に対する異なる官能基の影響など、追加の疑問を解決するために、パラレル合成やライブラリー合成などの他の手法を実施することも可能です。有機試薬の取り扱いは極めて危険である場合があるため、本手順を行う際は、適切な個人用保護具の使用やドラフトチャンバーの利用など、常に十分な予防措置を講じてください。

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官能ビス - ペプチドの固相合成方法を "安全キャッチ"を使用して

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