Methodenartikel

Cyclische peptiden construeren met behulp van een on-tether sulfoniumcentrum

DOI:

10.3791/64289

⸱

28 september 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Pingshan Translational Medicine Center, Shenzhen Bay Laboratory, 2Key Laboratory of Chemical Genomics, School of Chemical Biology and Biotechnology, Peking University Shenzhen Graduate School, 3Department of Radiation Oncology, the First Affiliated Hospital, Anhui Medical University

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit protocol presenteert de synthese van cyclische peptiden via bisalkylering tussen cysteïne en methionine en de gemakkelijke thiol-yne-reactie veroorzaakt door het propargylsulfoniumcentrum.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In de afgelopen jaren hebben cyclische peptiden steeds meer aandacht getrokken op het gebied van medicijnontdekking vanwege hun uitstekende biologische activiteiten, en als gevolg daarvan worden ze nu klinisch gebruikt. Het is daarom van cruciaal belang om effectieve strategieën te zoeken voor het synthetiseren van cyclische peptiden om hun toepassing op het gebied van medicijnontdekking te bevorderen. Dit artikel rapporteert een gedetailleerd protocol voor de efficiënte synthese van cyclische peptiden met behulp van on-resin of intramoleculaire (intermoleculaire) bisalkylering. Met behulp van dit protocol werden lineaire peptiden gesynthetiseerd door gebruik te maken van vaste-fase peptidesynthese met cysteïne (Cys) en methionine (Met) die tegelijkertijd aan de hars werden gekoppeld. Verder werden cyclische peptiden gesynthetiseerd via bisalkylering tussen Met en Cys met behulp van een instelbare tether en een on-tether sulfoniumcentrum. De hele synthetische route kan worden onderverdeeld in drie belangrijke processen: de bescherming van Cys op de hars, de koppeling van de linker en de cyclisering tussen Cys en Met in een trifluorazijnzuur (TFA) splitsingsoplossing. Bovendien, geïnspireerd door de reactiviteit van het sulfoniumcentrum, werd een propargylgroep aan de Met gehecht om thiol-yne-toevoeging te activeren en een cyclisch peptide te vormen. Daarna werden de ruwe peptiden gedroogd en opgelost in acetonitril, gescheiden en vervolgens gezuiverd door high-performance vloeistofchromatografie (HPLC). Het molecuulgewicht van het cyclische peptide werd bevestigd door vloeistofchromatografie-massaspectrometrie (LC-MS), en de stabiliteit van de cyclische peptidecombinatie met het reductant werd verder bevestigd met behulp van HPLC. Bovendien werd de chemische verschuiving in het cyclische peptide geanalyseerd door 1H nucleaire magnetische resonantie (1H NMR) spectra. Over het algemeen was dit protocol gericht op het vaststellen van een effectieve strategie voor het synthetiseren van cyclische peptiden.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Eiwit-eiwit interacties (PPI's)1 spelen een cruciale rol in onderzoek en ontwikkeling van geneesmiddelen. Het construeren van gestabiliseerde peptiden met een vaste conformatie met chemische middelen is een van de belangrijkste methoden voor het ontwikkelen van mimetische motieven van PPI's2. Tot op heden zijn verschillende cyclische peptiden die zich richten op PPI's ontwikkeld voor klinisch gebruik3. De meeste peptiden zijn beperkt tot een α-helix conformatie om de conformationele entropie te verminderen en de metabole stabiliteit, doelbindingsaffiniteit en celpermeabiliteit te verbeteren 4,5. In de afgelopen 2 decennia zijn de zijketens van Cys 6,7, lysine 8,9, tryptofaan10, arginine11 en Met 12,13 in onnatuurlijke aminozuren ingebracht om het peptide in een cyclische conformatie te fixeren. Dergelijke cyclische peptiden kunnen zich richten op een unieke chemische ruimte of speciale plaatsen, waardoor een covalente reactie wordt geactiveerd om eiwit-peptide covalente binding 14,15,16,17 te vormen. In een recent rapport van Yu et al. werd een chloroacetamide verankerd in het domein van peptideliganden, waardoor een covalente conjugatiereactie met een uitstekende eiwitspecificiteitwerd gewaarborgd 18. Bovendien werden elektrofiele kernkoppen, zoals acrylamide en arylsulfonylfluoride (ArSO2F), verder opgenomen in peptiden door Walensky et al.19 om gestabiliseerde peptide covalente remmers te vormen en het antitumoreffect van peptideremmers te verbeteren. Daarom is het erg belangrijk om een extra functionele groep te introduceren om eiwit-peptide liganden covalent te modificeren20. Deze groepen reageren niet alleen met eiwitten aan de zijketen, maar stabiliseren ook de secundaire structuur van het peptide21. De toepassing van covalent gemodificeerde eiwitten geïnduceerd door peptideliganden is echter beperkt vanwege de gecompliceerde synthetische route en de niet-specifieke binding van de chemische groepen22,23. Effectieve strategieën voor de synthese van cyclische peptiden zijn daarom dringend nodig.

Geïnspireerd door de veelzijdige strategieën van cyclische peptiden 2,24,25,26, probeert dit protocol een eenvoudige en efficiënte methode te ontwikkelen voor het stabiliseren van peptiden. Bovendien merkten we op dat de zijketengroep van een stabiel peptide covalent kon reageren met een doeleiwit wanneer het ruimtelijk dicht bij de peptideliganden lag. Het gebrek aan chemisch gemodificeerde Met werd in 2013 door de Deming-groep opgevuld door een nieuwe methode te ontwikkelen voor het produceren van selectief gemodificeerd peptide methionine27. Op basis van deze achtergrond richtten de Shi et al. zich op de ontwikkeling van de ringsluiting van zijketens om een sulfoniumzoutcentrum te vormen. Wanneer het peptide ligand zich combineert met het doeleiwit, reageert de sulfoniumzoutgroep covalent met het ruimtelijk nauwe Cys-eiwit. In de afgelopen jaren hebben de Shi et al. een nieuwe methode ontworpen voor het stabiliseren van cyclisch peptide28. Het sulfoniumzout op het cyclische peptide werd gereduceerd door een reductiemiddel met een sulfhydrylgroep die reversibel werd gereduceerd tot Met. De reactie had echter een lage efficiëntie, wat schadelijk was voor latere biologische toepassingsstudies. In de huidige studie werd een Met-Cys en propargylbromide-Cys ringsluitingsreactie ontworpen, waarbij een enkel sulfoniumzout achterbleef aan de zijketen van het cyclische peptide. Het sulfoniumzout fungeerde als een nieuwe kernkop die covalent reageerde met het eiwit Cys onder ruimtelijke nabijheid. Kortom, een Cys en Met gemuteerd peptide werd gecyclizeerd door intramoleculaire alkylering, wat resulteerde in het genereren van een on-tether sulfoniumcentrum. In dit proces was de vorming van een zijketenbrug van cruciaal belang voor cyclische peptiden. Over het algemeen beschrijft dit protocol een gedetailleerde op sulfonium gebaseerde peptidecyclisatie die wordt bereikt met behulp van eenvoudige reactieomstandigheden en -bewerkingen. Het doel is om een mogelijke methode te ontwikkelen voor verdere brede biologische toepassingen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Voorbereiding van de apparatuur

LET OP: Morfoline, N, N-dimethylformamide (DMF), dichloormethaan (DCM), N, N-diisopropylethylamine (DIPEA), TFA, morfoline, piperidine, diethylether en methanol zijn giftig, vluchtig en corrosief. Deze reagentia kunnen het menselijk lichaam schaden door inademing, inname of huidcontact. Gebruik voor alle chemische experimenten beschermende uitrusting, waaronder wegwerphandschoenen, experimentele jassen en beschermende brillen.

  1. Construeer alle peptidesubstraten op Rink-amide 4-methylbenzhydrylamine (MBHA) hars door standaard handmatige Fmoc-gebaseerde solid-phase peptide synthesis (SPPS)29, zoals weergegeven in figuur 1.
  2. Gebruik een van de twee opties voor het construeren van lineaire peptiden: één, synthetiseer het peptide met behulp van condensatiemiddel 2-(7-azabenzotriazol-1-yl)-N,N,N'-tetramethyluroniumhexafluorfosfaat (HATU) en een reagens van DIPEA; of twee, synthetiseren met behulp van 1-hydroxybenzotriazol (HOBT) en N,N'-diisopropylcarbodiimide (DIC) als het amidecondensatiereagens. Selecteer een geschikt protocol voor peptidesynthese volgens de volgorde van het peptide.
  3. Om een handmatig peptidesyntheseapparaat op te zetten, plaatst u gemodificeerde vacuüm vaste fase extractieapparatuur in een zuurkast en verbindt u deze met een driewegstopkraan. Plaats vervolgens een polypropyleen filterpatroon of glazen reactor op de apparatuur terwijl deze is aangesloten op stikstof (N2) gas.
    OPMERKING: Voor het aanpassen van de vacuüm vaste fase extractieapparatuur, verwijdert u de extractiebuis en houdt u het vacuümdichte systeem.
  4. Laad MBHA-hars in de met hars gevulde kolommen en los het op in DMF. Pas de schakelaar van de driewegstopkranen aan voor het opborrelen van N2 en verwijder vervolgens het oplosmiddel in de kolom met behulp van een werkende pomp die is aangesloten op een vacuümsysteem. Bereken de benodigde hoeveelheid aminozuur of condensatiemiddel met behulp van de volgende formule:
    Aminozuur (g) en condensatiemiddel (g) = harsschaal (g) × harsbelastingsvermogen (mM/g) × equivalent (5 eq) × molecuulgewicht (g/M)
    OPMERKING: Kies de hoeveelheid geladen hars op basis van de lengte van het koppelingspeptide. Meerdere equivalenten (eq) van aminozuren worden gebruikt om vollediger te reageren. Vloeibare oplosmiddelen moeten worden omgezet in volume op basis van dichtheid. De 5 eq laat zien dat de inputhoeveelheid van de berekende verbinding wordt versterkt met een factor vijf.

2. Harsvoorbereiding

OPMERKING: Kies de hoeveelheid geladen hars op basis van de lengte van het koppelingspeptide.

  1. Weeg 302 mg Rink-amide MBHA-hars (0,331 mM/g geladen) in een kolom (reservoir van 20 ml). Voeg 5-10 ml DCM of DMF toe aan de kolom om de hars onder N2 gedurende 30 minuten te laten borrelen.
  2. Sluit vervolgens de N2-schakelaar en schakel vervolgens de zuigschakelaar van de vacuümpomp in om het oplosmiddel te verwijderen. Was vervolgens de harsen sequentieel met DCM (5-10 ml) en DMF (5-10 ml) 5x.

3. N-terminal Fmoc-deprotectie

OPMERKING: Deprotectie door morfoline vereist 30 minuten en deprotectie door piperidine duurt 5 minuten.

  1. Bereid de N-terminale 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc) deprotectie-oplossing: bereid een voldoende volume (500 ml) van 20% (v / v) piperidine of 50% (v / v) morfoline in DMF in een glazen container voor Fmoc-groepsdeprotectie.
  2. Voeg 10 ml van de deprotectieoplossing toe aan de kolom, bel N2 in de oplossing gedurende 30 minuten of 5 minuten 2x en herhaal de deprotectieprocedures 2x.
  3. Giet de oplossing af met een vacuümpomp en was de hars sequentieel met DCM (5-10 ml) en DMF (5-10 ml) 5x.
  4. Detecteer de hars als een donkergele kleuroplossing met 5% ninhydrine (Kaiser-test) na elke deprotectie om de afwezigheid van de Fmoc-groep vóór de koppelingsstap te bevestigen. Voeg in detail 1 ml DMF toe aan een kleine hoeveelheid hars en voeg 200 μL 5% ninhydrine toe aan een glazen buis die gedurende 3 minuten bij 130 °C wordt verwarmd om veranderingen in de harskleur te beoordelen.
  5. Giet de oplossing af met een vacuümpomp en was de hars sequentieel met DCM (5-10 ml) en DMF (5-10 ml) 5x.

4. Koppeling van het lineaire peptide (figuur 2)

OPMERKING: Wanneer de synthetische peptidesequenties twee of meer herhalende eenheden bevatten, kan de koppelingsprocedure direct worden uitgevoerd door het aminozuurtype te selecteren, zoals Fmoc-AA-OH of Fmoc-AAA-OH, enzovoort. Sommige speciale aminozuren met sterische belemmering en peptiden met langere aminozuursequenties zijn nodig om de reactietijd voor koppeling goed te verlengen.

  1. Neem voor een enkele koppelingsstap de koppeling van Cys-residu als voorbeeld (synthetiseer 300 mg harsschalen). Bereid een mengseloplossing met Fmoc-Cys(Trt)-OH (5 eq, 292 mg) en HATU (5 eq, 206 mg) of Fmoc-Cys(Trt)-OH (5 eq, 292 mg) en HOBT (5 eq, 106 mg) in een polypropyleenbuis en los deze op in 3 ml DMF.
  2. Voeg 173 μL DIPEA (10 eq) of 154 μL DIC (10 eq) toe aan de oplossing van Cys om het aminozuur te activeren. Laat het mengsel 1 min voor activeren. Voeg het mengsel toe aan de kolom met hars en bel het met N2 gedurende 2 uur.
    OPMERKING: De specifieke reactietijd die nodig is, moet worden gestandaardiseerd om 5% ninhydrine te detecteren.
  3. Voeg na de koppeling 1 ml DMF toe aan een kleine hoeveelheid hars en voeg 200 μL 5% ninhydrine toe aan een glazen buis die gedurende 3 minuten bij 130 °C wordt verwarmd. Observeer de harsverandering naar kleurloos om de afwezigheid van een vrije aminogroep vóór de deprotectiestap te bevestigen.
  4. Giet de oplossing af met een vacuümpomp en was de hars sequentieel met DCM (5-10 ml) en DMF (5-10 ml) 5x.
  5. Voeg 10 ml van de deprotectieoplossing toe aan de kolom, bel met N2 gedurende 30 minuten of 5 minuten 2x, voeg een nieuwe oplossing toe en herhaal de deprotectieprocedures 2x.
  6. Herhaal de volgende stappen: deprotectie van de Fmoc-groep; detectie van harsdeprotectie; het wassen van de hars; koppeling van het aminozuur; het detecteren van de koppelingsreactie. Herhaal de koppelingsstap totdat alle peptiden zijn gesynthetiseerd.
    OPMERKING: Gebruik de Kaiser-test om te controleren of elke stap van deprotectie is voltooid of dat elke stap van de aminozuurkoppeling grondig is. Als alternatief kan een kleine hoeveelheid peptide uit de hars worden gesplitst en door LC-MS worden gecontroleerd op een succesvolle koppeling.

5. Bisalkylering tussen Met en Cys (figuur 3)

  1. Construeer een lineair peptide met Met en Cys door stap 4.1-4.6 te herhalen. Voeg 10 ml watervrije methanol toe aan de kolom met hars voor dehydratatie en droog met N2 voor het volgende gebruik (herhaal 2x) na lineaire peptidekoppeling.
  2. Weeg 100 mg van de hars verkregen in de vorige stap in een kolom (reservoir van 20 ml) en was de hars met DCM (5-10 ml) en DMF (5-10 ml) vóór de koppelingsstap.
  3. Bereid een oplossing voor het verwijderen van de Cys trt(trityl) beschermingsgroep. Bereid een voldoende volume (100 ml) TFA/TIS/DCM (3:5:92) mengsel in een glazen container voor het verwijderen van de beschermstof.
  4. Voeg 5-10 ml van de oplossing van TFA/TIS/DCM (3:5:92) toe aan de kolom om de beveiligingsgroep gedurende 10 minuten te verwijderen. Herhaal zes keer met N2 borrelend totdat de gele kleur volledig verdwijnt.
  5. Giet de oplossing af met een vacuümpomp en was de hars sequentieel met DCM (5-10 ml) en DMF (5-10 ml) 5x.
  6. Bereid een oplossing voor om te reageren met gedeprotecteerde Cys. Bereid een voldoende volume (50 ml) mengseloplossing (DMF) met inbegrip van gediahalogeneerde linker (2 eq) en DIPEA (4 eq) voor reageren met gedeprotecteerde Cys.
  7. Voeg 5-10 ml van de reactieoplossing toe aan de kolom om te reageren met ontschermde Cys gedurende ten minste 3 uur met N2 borrelen. Droog uit met watervrije methanol en droog met N2 voor het volgende gebruik.
  8. Giet de oplossing af met een vacuümpomp en was de hars sequentieel met DCM (5-10 ml) en DMF (5-10 ml) 5x.
  9. Bereid een oplossing voor peptidecyclisatie: bereid een voldoende volume (20 ml) TFA-mengsel (TFA: TIS: H2O = 95: 2.5: 2.5) in een glazen container in de zuurkast voor peptidecyclisatie.
  10. Voeg 5-10 ml van de TFA-mengseloplossing toe aan de polypropyleenbuis en splits de hars gedurende 3 uur onder de TFA-cocktail.
    LET OP: TFA is zeer corrosief en irriterend; het peptidesplitsingsproces moet worden uitgevoerd in een zuurkast.
  11. Voer stap 7.1-7.5 uit om een lineaire peptideoplossing te verkrijgen door middel van omgekeerde fase vloeibare fase zuivering (HPLC). Vriesdroog de oplossing voor het volgende gebruik.

6. Propargylsulfoniumzoutcyclisatie (figuur 4)

  1. Construeer een lineair peptide met Met en Cys door stap 4.1-4.6 te herhalen. Voeg 10 ml watervrije methanol toe aan de kolom met de hars voor dehydratatie en droog met N2 voor het volgende gebruik (herhaal tweemaal) na lineaire peptidekoppeling.
  2. Weeg 100 mg van de hars verkregen in de vorige stap in een kolom (reservoir van 20 ml) en was de hars met DCM (5-10 ml) en DMF (5-10 ml) vóór de koppelingsstap.
  3. Voer stap 7.1-7.5 uit om een lineaire peptideoplossing van HPLC te verkrijgen en vries het monster, zoals vermeld, voor volgend gebruik.
  4. Bereid een 1% HCOOH waterige oplossing (in volume) en 1,0 mM propargylbromide (5 eq) en voeg toe aan de Met-peptideoplossing (0,2 mM, 1 eq; 0,2 ml MeCN/H2O [1:1, v/v]).
  5. Schud vervolgens de koppelingsreactie van Met en propargylbromide bij kamertemperatuur gedurende 12 uur.
  6. Los na de reactie het product op in een polypropyleenbuis in acetonitril en filter het door een membraan van 0,22 μm filter. Zuiver vervolgens de oplossing onmiddellijk door reverse-phase HPLC en vriesdroog het tot poeder voor het volgende gebruik.
  7. Voeg in de laatste stap het peptide met propargylbromide toe aan een polypropyleenbuis, houd de pH van de reactieoplossing op 8,0 door toevoeging van (NH4)2CO3-oplossing en schud het reactiemengsel gedurende 12 uur op 37 °C. Deze stap verkrijgt het cyclische peptide van propargylsulfoniumzout.
  8. Verzamel het laatste reactiemengsel: los het op in een polypropyleenbuis in acetonitril en filter het door een filtermembraan van 0,22 μm. Zuiver vervolgens de oplossing onmiddellijk door reverse-phase HPLC en vriesdroog het tot poeder voor het volgende gebruik.

7. Zuivering van cyclische peptiden

  1. Construeer lineaire peptidesubstraten op Rink-amide MBHA-hars door stappen 4.1-4.6 te herhalen. Voeg 10 ml watervrije methanol toe aan de kolom met hars voor dehydratatie en droog met N2 voor het volgende gebruik (herhaal tweemaal) na lineaire peptidekoppeling.
  2. Bereid een voldoende volume decolletécocktail (TFA/H2O/TIS, v/v/v, 95:2.5:2.5) in de zuurkast. Voeg 1-5 ml TFA-mengseloplossing toe aan de polypropyleenbuis en splits de hars gedurende 3 uur onder de TFA-cocktail.
  3. Droog vervolgens achtereenvolgens de hars onder een stoom van N2 in de kolom. U kunt ook een filterapparaat gebruiken om de hars te filteren en de peptide-oplossing te verzamelen. Voeg vervolgens 20 ml ether toe aan de peptideoplossing om het peptide neer te slaan, centrifugeer bij 3.500 x g gedurende 5 minuten en herhaal tweemaal. Verzamel het ruwe peptideprecipitaat en droog het onder een stroom van N2 voor de volgende stap.
  4. Los 200 mg ruw peptide op in een polypropyleenbuis in 4 ml acetonitril-wateroplossing en filter het door een filter van 0,22 μm. Breng het peptide over in een HPLC injectieflacon insert. Plaats het inzetstuk in de autosampler van een semi-preparatief omgekeerd fase HPLC-systeem uitgerust met een C18 5 μm, 4,6 mm x 250 mm kolom en een injectielus van 1 ml.
  5. Zuiver en isoleer het peptide met behulp van een gradiëntprogramma van 5% -95% acetonitril in water met 0,1% TFA gedurende 30 minuten, terwijl de HPLC-spectra worden bewaakt met behulp van UV bij 254 nm. Bevestig het molecuulgewicht van het peptide door LC-MS, verzamel de oplossing van het peptide en vriesdroog het in poeder voor het volgende gebruik.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle lineaire peptiden werden gesynthetiseerd op Rink-amide MBHA-hars door standaard handmatige Fmoc vaste-fasesynthese. Een model cyclisch hexapeptide (Ac (cyclo-I)-WMAAAC-NH2) werd geconstrueerd zoals beschreven in figuur 5A. Met name een nieuw on-tether chiraal centrum werd gegenereerd door Met-alkylering, waarbij de twee epimeren van cyclisch peptide (Ia, Ib) werden bevestigd door reverse-phase HPLC. Verder werden de conversie en verhouding van epimeren bepaald met behulp van ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De synthetische benadering die in dit artikel wordt beschreven, biedt een methode voor het synthetiseren van cyclische peptiden met behulp van Cys en Met in de peptidesequentie, waarbij de elementaire lineaire peptiden worden geconstrueerd door gemeenschappelijke vaste-fase peptidesynthesetechnieken. Voor de bisalkylering van cyclische peptiden tussen Cys en Met kan de hele synthetische route worden onderverdeeld in drie belangrijke processen: de bescherming van Cys op de hars, de koppeling van de linker en de cycliserin...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We erkennen financiële steun van het National Key R&D-programma van China (2021YFC2103900); de Natural Science Foundation of China subsidies (21778009, en 21977010); de Natural Science Foundation van de provincie Guangdong (2022A1515010996 en 2020A1515010521): de Shenzhen Science and Technology Innovation Committee, (RCJC20200714114433053, JCYJ201805081522131455 en JCYJ20200109140406047); en de Shenzhen-Hong Kong Institute of Brain Science-Shenzhen Fundamental Research Institutions grant (2019SHIBS0004). De auteurs erkennen tijdschriftondersteuning van Chemical Science, The Royal Society of Chemistry voor referentie 30 en The Journal of Organic Chemistry, American Chemical Society, voor referentie 31.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
1,3-bis(bromomethyl)-benzenEnergyD0215
1,3-DimethylbarbituurzuurEnergyA46873
1H NMR en HSQCBruker AVANCE-III 400
1-HydroxybenzotriazoolhydraatEnergyE020543
2-(7-azabenzotriazool-1-yl)-N,N,N'N'-tetramethyluronium hexafluorfosfaat (HATU)EnergyA1797
2-mercaptopyridineEnergyY31130
6-aminocapronzuurEnergyA010678
AzijnanhydrideEnergyA01021454
AcetonitrilAldrich9758
AmmoniumcarbonaatEnergy12980
Dichloormethaan (DCM)EnergyW330229
Digitaal verwarmd koelend droogbad Thermo Scientific88880029
Diisopropylethylamine (DIPEA)EnergyW320014
Dimethylformamide (DMF)EnergyB020051
DithiothreitolEnergyA10027
Elektrospray-ionisatie massaSHIMADZU2020 LC-MS2020
Fmoc-Ala-OHNanjing Peptide Biotech LtdR30101
Fmoc-Arg(Pbf)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR30201
Fmoc-Cys(Trt)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR30501
Fmoc-Gln(Trt)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR30601
Fmoc-Glu(OtBu)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR30701
Fmoc-His(Boc)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR30902
Fmoc-Ile-OHNanjing Peptide Biotech LtdR31001
Fmoc-Lys(Boc)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR31201
Fmoc-Met-OHNanjing Peptide Biotech LtdR31301
Fmoc-Pro-OHNanjing Peptide Biotech LtdR31501
Fmoc-Ser(tBu)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR31601
Fmoc-Thr(tBu)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR31701
Fmoc-Trp(Boc)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR31801
Fmoc-Tyr(tBu)-OHNanjing Peptide Biotech LtdR31901
Fmoc-Val-OHNanjing Peptide Biotech LtdR32001
MierenzuurEnergyW810042
Hoge Prestatie Vloeistof
Chromatografie		SHIMADZULC-2030
MethanolAldrich9758
MorpholineAldrichM109062
N,N'-DiisopropylcarbodiimideEnergyB010023
Ninhydrine ReagensEnergyN7285
PropargylbromideEnergyW320293
Rink Amide MBHA harsNanjing Peptide Biotech Ltd.
Solid Phase Extraction (SPE) Steekproeven Verzamelen Platen Thermo Scientific60300-403
Tetrakis(trifenylfosfine) palladiumEnergyT1350
Drieweg stopkranenBio-Rad7328107
TriethylamineEnergyB010737
Trifluorazijnzuur (TFA)J&K101398
Triisopropylsilaan (TIS)EnergyT1533

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Arkin, M. R., Tang, Y. Y., Wells, J. A. Small-molecule inhibitors of protein-protein interactions: Progressing toward the reality. Chemistry Biology. 21 (9), 1102-1114 (2014).
  2. Shi, X. D., et al. Reversible stapling of unprotected peptides via chemoselective methionine bis-alkylation/dealkylation. Chemical Science. 9 (12), 3227-3232 (2018).
  3. Muttenthaler, M., King, G. F., Adams, D. J., Alewood, P. F. Trends in peptide drug discovery. Nature Reviews Drug Discovery. 20 (4), 309-325 (2021).
  4. White, C. J., Yudin, A. K. Contemporary strategies for peptide macrocyclization. Nature Chemistry. 3 (7), 509-524 (2011).
  5. Victoria, G. G., Reddy, S. R. Recent advances in the synthesis of organic chloramines and their insights into health care. New Journal of Chemistry. 45, 8386-8408 (2021).
  6. Kim, J. I., et al. Conformation and stereoselective reduction of hapten side chains in the antibody combining site. Journal of the American Chemical Society. 113 (24), 9392-9394 (1991).
  7. Waddington, M. A., et al. An organometallic strategy for cysteine borylation. Journal of the American Chemical Society. 143 (23), 8661-8668 (2021).
  8. Luong, H. X., Bui, H. T. P., Tung, T. T. Application of the all-hydrocarbon stapling technique in the design of membrane-active peptides. Journal of Medicinal Chemistry. 65 (4), 3026-3045 (2022).
  9. Góngora-Benítez, M., Tulla-Puche, J., Albericio, F. Multifaceted roles of disulfide bonds. peptides as therapeutics. Chemical Reviews. 114 (2), 901-926 (2014).
  10. Li, B., et al. Cooperative stapling of native peptides at lysine and tyrosine or arginine with formaldehyde. Angewandte Chemie International Edition. 60 (12), 6646-6652 (2021).
  11. Blaum, B. S., et al. Lysine and arginine side chains in glycosaminoglycan-protein complexes investigated by NMR, cross-Linking, and mass spectrometry: a case study of the factor h-heparin Interaction. Journal of the American Chemical Society. 132 (18), 6374-6381 (2010).
  12. Petitdemange, R., et al. Selective tuning of elastin-like polypeptide properties via methionine oxidation. Biomacromolecules. 18 (2), 544-550 (2016).
  13. Kadlcik, V., et al. Reductive modification of a methionine residue in the amyloid-beta peptide. Angewandte Chemie International Edition. 45 (16), 259(2006).
  14. Reguera, L., Rivera, D. G. Multicomponent reaction toolbox for peptide macrocyclization and stapling. Chemical Reviews. 119 (17), 9836-9860 (2019).
  15. Reddy, C. B. R., et al. Antiviral activity of 3-(1-chloropiperidin-4-yl)-6-fluoro benzisoxazole 2 against white spot syndrome virus in freshwater crab, Paratelphusa hydrodomous. Aquaculture Research. 47 (8), 2677-2681 (2015).
  16. Embaby, A. M., Schoffelen, S., Kofoed, C., Meldal, M., Diness, F. Rational tuning of fluorobenzene probes for cysteine-selective protein modification. Angewandte Chemie International Edition. 57 (27), 8022-8026 (2018).
  17. Jiang, H. F., Chen, W. J., Wang, J., Zhang, R. S. Selective N-terminal modification of peptides and proteins: recent progresses and applications. Chinese Chemical Letters. 33 (1), 80-88 (2022).
  18. Yu, Y., et al. PDZ-reactive peptide activates ephrin-B reverse signaling and inhibits neuronal chemotaxis. ACS Chemical Biology. 11 (1), 149-158 (2016).
  19. Huhn, A. J., Guerra, R. M., Harvey, E. P., Bird, G. H., Walensky, L. D. Selective covalent targeting of anti-apoptotic BFL-1 by cysteine-reactive stapled peptide inhibitors. Cell Chemical Biology. 23 (9), 1123-1134 (2016).
  20. Chow, H. Y., Zhang, Y., Matheson, E., Li, X. C. Ligation technologies for the synthesis of cyclic peptides. Chemical Reviews. 119 (17), 9971-10001 (2019).
  21. Zhang, H. Y., Chen, S. Y. Cyclic peptide drugs approved in the last two decades (2001-2021). RSC Chemical Biology. 3 (1), 18-31 (2021).
  22. Lee, Y. J., Han, S. H., Lim, Y. B. Simultaneous stabilization and multimerization of a peptide alpha-helix by stapling polymerization. Macromolecular Rapid Communications. 37 (13), 1021-1026 (2016).
  23. Karthikeyan, K., et al. Anti-viral activity of methyl 1-chloro-7-methyl-2-propyl-1h-benzo[d] imidazole-5-carboxylate against white spot syndrome virus in freshwater crab (Paratelphusa hydrodromous). Aquaculture International. 30, 989-998 (2022).
  24. Zhao, H., et al. Crosslinked aspartic acids as helix-nucleating templates. Angewandte Chemie International Edition. 55 (39), 12088-12093 (2016).
  25. Hu, K., et al. An in-tether chiral center modulates the helicity, cell permeability, and target binding affinity of a peptide. Angewandte Chemie International Edition. 55 (28), 8013-8017 (2016).
  26. Hu, K., Sun, C., Li, Z. Reversible and versatile on-tether modification of chiral-center-induced helical peptides. Bioconjugate Chemistry. 28 (7), 2001-2007 (2017).
  27. Kramer, J. R., Deming, T. J. Reversible chemoselective tagging and functionalization of methionine containing peptides. Chemical Communications. 49 (45), 5144-5146 (2013).
  28. Shi, X. D., et al. Reversible stapling of unprotected peptides via chemoselective methionine bisalkylation/dealkylation. Chemical Science. 9 (12), 3227-3232 (2018).
  29. Merrifield, B. Solid phase synthesis. Nobel lecture, 8 December 1984. Bioscience Reports. 5 (5), 353-376 (1985).
  30. Wang, D. Y., et al. A sulfonium tethered peptide ligand rapidly and selectively modifies protein cysteine in vicinity. Chemical Science. 10 (19), 4966-4972 (2019).
  31. Hou, Z. F., et al. A sulfonium triggered thiol-yne reaction for cysteine modification. The Journal of Organic Chemistry. 85 (3), 1698-1705 (2020).
  32. Reguera, L., Rivera, D. G. Multicomponent reaction toolbox for peptide macrocyclization and stapling. Chemical Reviews. 119 (17), 9836-9860 (2019).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Synthese van cyclische peptidenpeptide op vaste fasebisalkyleringcyclisatiecyste ne methioninekoppelingpeptidecyclisatiesplitsing met trifluorazijnzuurhogeresolutie vloeistofchromatografievloeistofchromatografie massaspectrometrieproton NMR analyse

Gerelateerde artikelen