Split-en-zwembad Synthese en karakterisatie van peptide Tertiaire amide Bibliotheek

Summary

Peptide tertiaire amides (PTA) zijn een superfamilie van peptidomimetica die omvatten maar zijn niet beperkt tot, peptiden, peptoïden en N-gemethyleerd peptiden. Hier beschrijven we een synthetische methode die zowel split-en-zwembad en sub-monomeer strategieën combineert tot een kraal een-verbinding bibliotheek van PTA synthetiseren.

Abstract

Peptidomimetica zijn grote bronnen van eiwit liganden. De oligomere aard van deze verbindingen stelt ons in staat om grote synthetische bibliotheken op vaste fase met behulp van combinatorische chemie. Een van de meest bestudeerde klassen van peptidomimetics is peptoïden. Peptoïden zijn gemakkelijk te synthetiseren en is aangetoond dat proteolyse-resistente en celpermeable zijn. In de afgelopen tien jaar hebben veel nuttige eiwitliganden geïdentificeerd door middel van screening van peptoïde bibliotheken. Echter, de meeste van de liganden geïdentificeerd uit peptoïde bibliotheken hebben hoge affiniteit niet weergegeven, met zeldzame uitzonderingen. Dit kan ten dele, het gebrek aan chirale centra en conformationele beperkingen in peptoïde moleculen. Onlangs beschreven we een nieuwe synthetische route voor toegang peptide tertiaire amiden (PTA). PTA zijn een superfamilie van peptidomimetica die omvatten maar zijn niet beperkt tot, peptiden, peptoïden en N-gemethyleerd peptiden. Met zijketens aan beide α-koolstof en hoofdketen stikstofatomen,de conformatie van deze moleculen sterk beperkt door sterische hindering en allylische 1,3 stam. (Figuur 1) Onze studie suggereert dat deze PTA moleculen zeer gestructureerd in oplossing en kunnen worden gebruikt om eiwit liganden te identificeren. Wij geloven dat deze moleculen een toekomstige bron van hoge-affiniteit eiwitliganden zijn. Hier beschrijven we de synthetische methode combineert de kracht van beide split-en-zwembad en sub-monomeer strategieën om een ​​monster een-tje een-verbinding (OBOC) bibliotheek van PTA synthetiseren.

Introduction

Peptidomimetica zijn verbindingen die de structuur van natuurlijke peptiden nabootsen. Ze zijn ontworpen om de biologische activiteit te behouden terwijl het overwinnen van enkele van de problemen in verband met natuurlijke peptiden, waaronder celdoorlaatbaarheid en stabiliteit tegen proteolyse ^1-3. Vanwege de oligomere aard van deze verbindingen kunnen grote synthetische bibliotheken gemakkelijk toegankelijk via monomere of sub-monomere syntheseroutes ^4-7. Een van de meest bestudeerde klassen van peptidomimetica is peptoïden. Peptoïden zijn oligomeren van N-gealkyleerde glycines die gemakkelijk kunnen worden gesynthetiseerd met behulp van een s....

Protocol

1. Basis van Split-en-zwembad Synthese

Om efficiënt genereren van een groot aantal verbindingen op vaste fase wordt split-and-pool synthese vaak gebruikt als een algemene strategie. Zoals getoond in figuur 4, TentaGel kralen worden eerst gesplitst in drie porties. Elk deel wordt omgezet met een ander reagens, genereren van de eerste rest van kralen. Na de eerste reactie worden drie porties samengevoegd, gemengd en opnieuw verdeeld in drie porties. Elk deel zal weer reageren met een ander reagens, het genereren van het tweede residu op kralen. Na twee stappen split-en-zwembad, zijn negen verbindingen gegenereerd.

Results

Hier laten we drie representatieve MALDI spectra van een PTA trimeer met linker. Zoals getoond in figuur 6A, wanneer gesplitst bij kamertemperatuur met 50% TFA / DCM oplossing, wordt significante afbraak waargenomen. In figuur 6A, pieken 593 en 484 corresponderen met de linker en PTA trimeer respectievelijk blijkt dat het hele molecuul met succes gesynthetiseerd op bead maar afgebroken tijdens splitsing. Wanneer gesplitst bij lage temperatuuromstandigheden zoals hierboven beschreven, wo.......

Discussion

Peptide tertiaire amiden (PTA's) zijn een superfamilie van peptidomimetische oligomeren. Naast de goed bestudeerde peptiden, peptoïden en N-gemethyleerd peptiden, een groot deel van verbindingen binnen deze familie blijft understudied, majorly gebrek aan synthesemethode om algemene N-gealkyleerde peptiden. Hier een efficiënte methode beschrijven we PTA synthetiseren met chirale bouwstenen afgeleid van aminozuren. Eerder hebben we gemeld dat zij een nieuwe sub-monomeer route naar synthese bibliotheken van PTA molecul.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
2,4,6 trimethylpyridine	ACROS	161950010	CAS:108-75-8
2-morpholinoethanamine	Sigma-Aldrich	06680	CAS:2038-03-1
48% HBr water solution	ALFA AESAR	AA14036AT	CAS:10035-10-6
Acetaldehyde	Sigma-Aldrich	402788	CAS:75-07-0
Acetonitrile	Fisher	SR015AA-19PS	CAS:75-05-8
Anhydrous tetrahydrofuran (THF)	EMD	EM-TX0277-6	CAS:109-99-9
Benzylamine	Sigma-Aldrich	185701	CAS:100-46-9
bis(Trichloromethyl) carbonate (BTC)	ACROS	258950050	CAS:32315-10-9
Bromoacetic acid	ACROS	106570010	CAS:79-08-3
Chloranil	Sigma-Aldrich	23290	CAS:118-75-2
Cyclohexanemethylamine	Sigma-Aldrich	101842	CAS:3218-02-8
D2O	Cambridge Isotope	DLM-4-99.8-1000	CAS:7789-20-0
D-Alanine	Anaspec	61387-100	CAS:338-69-2
Dichloromethane (DCM)	Fisher	BJ-NS300-20	CAS:75-09-2
Dimethylformamide (DMF)	Fisher	BJ-076-4	CAS:68-12-2
Ethylene glycol	Oakwood	44710	CAS:107-21-1
Isopentylamine	Sigma-Aldrich	W321907	CAS:107-85-7
KBr	ACROS	424070025	CAS:7758-02-3
L-Alanine	Anaspec	61385-100	CAS:56-41-7
3-Methoxypropylamine	Sigma-Aldrich	M25007	CAS:5332-73-0
2-Methoxyethylamine	Sigma-Aldrich	143693	CAS:109-85-3
N-(3-Aminopropyl)-2-pyrrolidinone	Sigma-Aldrich	136565	CAS:7663-77-6
N,N'-Diisopropylcarbodiimide (DIC)	ACROS	115211000	CAS:693-13-0
N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA)	Sigma-Aldrich	D125806	CAS:7087-68-5
NaNO2	ACROS	424340010	CAS:7631-99-4
NAOD 40% solution in water	ACROS	200058-506	CAS:7732-18-5
Piperidine	ALFA AESAR	A12442-AE	CAS:110-89-4
Piperonylamine	Sigma-Aldrich	P49503	CAS:2620-50-0
Propylamine	Sigma-Aldrich	240958	CAS:107-10-8
Trifluoroacetic acid	Sigma-Aldrich	299537	CAS:76-05-1
α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid	Sigma-Aldrich	39468	CAS:28166-41-8
α-Ketoglutarate	ALFA AESAR	AAA10256-22	CAS:328-50-7
Tentagel Resin with RINK linker	Rapp-Polymere	S30023
Alanine transaminase	Roche	10105589001	AKA: Glutamate-Pyruvate Transaminase (GPT)
Incubator	New Brunswick Scientific	Innova44
NMR	Bruker	400 MHz
MALDI mass spectrometer	Applied Biosystems	4800 MALDI-TOF/TOF
Lyophilizer	SP Scientific	VirTis benchtop K
Syringe reactor	INTAVIS	Reaction Column	3 ml, 5 ml, 10 ml, 20 ml
Vacuum manifold	Promega	A7231	Vac-Man