Method Article

Synteza i charakterystyka trzeciorzędowej biblioteki amidów peptydów

DOI:

10.3791/51299

June 20th, 2014

In This Article

Summary

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

Abstract

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

Peptydomimetyki są doskonałym źródłem ligandów białkowych. Oligomeryczny charakter tych związków umożliwia nam dostęp do dużych bibliotek syntetycznych w fazie stałej przy użyciu chemii kombinatorycznej. Jedną z najlepiej przebadanych klas peptydomimetyki są peptoidy. Peptoidy są łatwe do syntezy i wykazano, że są odporne na proteolizę i przepuszczalne dla komórek. W ciągu ostatniej dekady zidentyfikowano wiele użytecznych ligandów białkowych poprzez badania przesiewowe bibliotek peptoidów. Jednak większość ligandów zidentyfikowanych na podstawie bibliotek peptydów nie wykazuje wysokiego powinowactwa, z rzadkimi wyjątkami. Może to być częściowo spowodowane brakiem centrów chiralnych i ograniczeń konformacyjnych w cząsteczkach peptoidów. Niedawno opisaliśmy nową syntetyczną drogę dostępu do peptydowych trzeciorzędowych amidów (PTA). PTA to nadrodzina peptydomimetyków, która obejmuje między innymi peptydy, peptoidy i peptydy N-metylowane. W przypadku łańcuchów bocznych zarówno na atomach azotu α-węglowych, jak i w łańcuchu głównym, konformacja tych cząsteczek jest znacznie ograniczona przez przeszkodę steryczną i szczep allilowy 1,3. (Rysunek 1) Nasze badanie sugeruje, że te cząsteczki PTA są wysoce ustrukturyzowane w roztworze i mogą być używane do identyfikacji ligandów białkowych. Wierzymy, że cząsteczki te mogą być w przyszłości źródłem ligandów białkowych o wysokim powinowactwie. W tym miejscu opisujemy metodę syntezy łączącą moc strategii podziału i puli oraz submonomerów w celu syntezy biblioteki jednoskładnikowych (OBOC) próbki PTA.

Introduction

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

Peptydomimetyki to związki, które naśladują strukturę naturalnych peptydów. Zostały zaprojektowane tak, aby zachować bioaktywność przy jednoczesnym przezwyciężeniu niektórych problemów związanych z naturalnymi peptydami, w tym przepuszczalności komórek i stabilności przed proteolizą1-3. Ze względu na oligomeryczny charakter tych związków, duże biblioteki syntetyczne mogą być łatwo dostępne za pośrednictwem monomerycznych lub submonomerycznych ścieżek syntezy4-7. Jedną z najczęściej badanych klas peptydomimetyki są peptoidy. Peptoidy są oligomerami N-alkilowanych glicyn, które można łatwo syntetyzować przy użyciu strategii sub-monomerów....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

1. Podstawy syntezy split-and-pool

Aby efektywnie generować dużą liczbę związków w fazie stałej, synteza typu split-and-pool jest często stosowana jako ogólna strategia. Jak pokazano na rysunku 4, koraliki z macki są najpierw dzielone na trzy części. Każda porcja jest poddawana reakcji z innym odczynnikiem, generując pierwszą pozostałość na kulkach. Po pierwszej reakcji wszystkie trzy porcje są łączone razem, mieszane, a następnie ponownie dzielone na trzy porcje. Każda porcja ponownie zareaguje z innym odczynnikiem, generując drugą pozostałość na kulkach. Po dwóch krokach dzielenia i pulowania generowanych jest dziewięć zwią....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

Tutaj pokazujemy trzy reprezentatywne widma MALDI z trymera PTA z linkerem. Jak pokazano na rysunku 6A, po rozszczepieniu w temperaturze pokojowej przy użyciu 50% roztworu TFA/DCM obserwuje się znaczną degradację. Na rysunku 6A piki 593 i 484 odpowiadają odpowiednio łącznikowi i trimerowi PTA, pokazują, że cała cząsteczka została z powodzeniem zsyntetyzowana na kulce, ale uległa degradacji podczas rozszczepienia. Po rozszczepieniu w warunkach niskiej temperatury, jak opisano powyżej, ilo.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Peptydowe trzeciorzędowe amidy (PTA) to nadrodzina oligomerów peptydomimetycznych. Oprócz dobrze przebadanych peptydów, peptydów i peptydów N-metylowanych, duża część związków z tej rodziny pozostaje niedostatecznie zbadana, głównie z powodu braku syntetycznej metody dostępu do ogólnych peptydów N-alkilowanych. Tutaj opisujemy skuteczną metodę syntezy PTA z chiralnymi blokami budulcowymi pochodzącymi z aminokwasów. Wcześniej informowaliśmy o użyciu nowej trasy submonomerów do syntezy bibliotek cząsteczek PTA23.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Acknowledgements

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

Autorzy chcieliby podziękować dr Jumpei Morimoto i dr Toddowi Doranowi za cenną pomoc. Prace te były wspierane przez umowę z NHLBI (NO1-HV-00242).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
2,4,6 trimetylopirydynaACROS161950010CAS:108-75-8
2-morfolinoetanaminaSigma-Aldrich06680CAS:2038-03-1   
48% roztwór wodny HBrALFA AESARAA14036ATCAS:10035-10-6
Aldehyd octowySigma-Aldrich402788CAS:75-07-0   
AcetonitrylFisherSR015AA-19PSCAS: 75-05-8
Bezwodny tetrahydrofuran (THF)EMDEM-TX0277-6CAS: 109-99-9
BenzyloaminaSigma-Aldrich185701CAS: 100-46-9
Węglan bis(trichlorometylu) (BTC)ACROS258950050CAS: 32315-10-9
Kwas bromooctowyACROS106570010CAS:79-08-3
ChloranilSigma-Aldrich23290CAS:118-75-2
CykloheksanometylaminaSigma-Aldrich101842CAS:3218-02-8
D2OIzotop CambridgeDLM-4-99.8-1000CAS:7789-20-0
D-AlaninaAnaspec61387-100CAS:338-69-2
Dichlorometan (DCM)FisherBJ-NS300-20CAS: 75-09-2
Dimetyloformamid (DMF)FisherBJ-076-4CAS: 68-12-2
Glikol etylenowyDąb44710CAS: 107-21-1
IzopentyloaminaSigma-AldrichW321907CAS: 107-85-7
KBrACROS424070025CAS: 7758-02-3
L-AlaninaAnaspec61385-100CAS:56-41-7
3-metoksypropyloaminaSigma-AldrichM25007CAS:5332-73-0
2-metoksyetyloaminaSigma-Aldrich143693CAS:109-85-3
N-(3-aminopropylo)-2-pirolidynon136565 Sigma-AldrichCAS:7663-77-6 
N,N'-diizopropylokarbodimid (DIC)ACROS115211000CAS:693-13-0
N,N-diizopropyloetyloamina (DIPEA)Sigma-AldrichD125806CAS:7087-68-5
NaNO2ACROS424340010CAS:7631-99-4
NAOD 40% roztwór w wodzieACROS200058-506CAS:7732-18-5
PiperydynaALFA AESARA12442-AECAS: 110-89-4
PiperonyloaminaSigma-AldrichP49503CAS: 2620-50-0
PropylaminaSigma-Aldrich240958CAS: 107-10-8
Kwas trifluorooctowySigma-Aldrich299537CAS: 76-05-1
&alfa;-Kwas cyjano-4-hydroksycynamonowySigma-Aldrich39468CAS: 28166-41-8   
&alfa;-ketoglutaranALFA AESARAAA10256-22CAS: 328-50-7
Żywica tentagel z łącznikiemRINK Rapp-PolymereS30023
Transaminaza alaninowaRoche10105589001AKA: Inkubator transaminotransferazy glutaminiano-pirogronianowej (GPT)
New Brunswick ScientificInnova44
NMRBruker400 MHz
Spektrometr masowy MALDIApplied Biosystems4800 MALDI-TOF/TOF
LiofilizatorSP ScientificVirTis stacjonarny
INTAVIS Kolumnareakcyjna3 ml, 5 ml, 10 ml, 20 ml
Kolektor próżniowyPromegaA7231Vac-Man
Reaktor strzykawkowy K

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Xiao, X., Yu, P., Lim, H. -S., Sikder, D., Kodadek, T. Design and Synthesis of a Cell-Permeable Synthetic Transcription Factor Mimic. Journal of Combinatorial Chemistry. 9, 592-600 (2007).
  2. Miller, S. M., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Peptide Tertiary AmideSplit and pool SynthesisPTA SubmonomerCombinatorial LibrarySolid Phase SynthesisOBOC LibraryPeptoid AnalogConformational ConstraintHigh Throughput ScreeningMs MS Analysis

Related Articles