Facile protocolo para a síntese de auto montagem baseada em poliamina peptídeo Amphiphiles (CAE) e biomateriais relacionados

Mehdi Bin Samad; Krishnaiah Maddeboina; Nathalia Rodrigues de Almeida; Martin Conda-Sheridan

doi:10.3791/57908

Method Article

Facile protocolo para a síntese de auto montagem baseada em poliamina peptídeo Amphiphiles (CAE) e biomateriais relacionados

DOI:

10.3791/57908

⸱

June 25th, 2018

Mehdi Bin Samad¹ , Krishnaiah Maddeboina¹ , Nathalia Rodrigues de Almeida¹ , Martin Conda-Sheridan¹

¹Department of Pharmaceutical Sciences, University of Nebraska Medical Center

Summary

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A síntese do peptídeo poliamina-baseado amphiphiles (CAE) é um desafio significativo devido à presença de múltiplos nitrogênios de amina, que exige o uso criterioso de proteger grupos para mascarar estas funcionalidades reativas. Neste trabalho, descrevemos um método fácil para a preparação destas nova classe de auto-montagem de moléculas.

Abstract

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Ao peptídeo de poliamina-baseado (CAE) são uma nova classe de auto-montagem anfifílica biomateriais-relacionadas com a amphiphiles de peptídeo (PAs). PAs tradicionais possuem aminoácidos carregados como solubilizing grupos (lisina, arginina), que estão conectados diretamente a um segmento de lipídios ou podem conter uma região de vinculador de aminoácidos neutros. Ajuste a sequência do peptide do PAs pode render diversas morfologias. Da mesma forma, CAE possui um segmento hidrofóbico e aminoácidos neutros, mas também contêm moléculas de poliamina como água (hidrófilos) grupos de solubilizing. Como é o caso com PAs, CAE pode também auto-montagem em diversas morfologias, incluindo pequenas hastes, nano-fitas torcidas e nano-folhas de fundidos, quando dissolvido na água. No entanto, a presença de aminas primárias e secundárias em uma molécula de poliamina único representa um desafio significativo quando sintetizando CAE. Neste trabalho, mostramos um protocolo simples, baseado em precedentes de literatura, para alcançar uma síntese facile da CAE usando síntese do peptide de fase sólida (SPPS). Este protocolo pode ser estendido para a síntese de PAs e outros sistemas similares. Podemos também ilustrar as etapas que são necessárias para a segmentação da resina, identificação e purificação.

Introduction

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Auto-montagem peptídeo amphiphiles (PAs) são uma classe de biomateriais normalmente composta dos seguintes segmentos: cabeça (a) hidrofílica, região de vinculador (b) e (c) hidrofóbica cauda. Maioria dos PAs descritos na literatura possuem uma cabeça hidrofílica, composta de aminoácidos carregados ou polar resíduos¹^,²^,³^,⁴. PAs tem encontrado uma ampla gama de aplicações em biomedicina, incluindo a entrega da droga, medicina regenerativa, diagnóstico de doença, etc.⁵. Com base em sua sequência de aminoácidos, ....

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Protocol

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1. general de protocolo para a síntese de CAE

Calcule a escala de síntese (geralmente mmol). Esta escala baseia-se a massa da quantidade de PPA alvo. Tenha em mente que a eficiência da reação da SPPS diminui gradualmente com o aumento da sequência de aminoácidos. Portanto, a eficiência da reação exata é difícil de calcular.
Calcule o peso da resina a ser utilizada de acordo com o carregamento da resina. O carregamento é encontrado no recipiente ou o protocolo de análise da resina e expressos em mmol/g. A fórmula a seguir pode ser usada para calcular o peso da resina:
Pesar cuidadosamente resina de cloreto de 2-chlorotrityl (no nosso caso,....

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Results

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Após a síntese e purificação e antes de avaliação físico-química ou biológica, recomenda-se as massas dos CAE são re-verificadas e a pureza determinado usando HPLC analítica. Para caracterização de materiais ou avaliação biológica, CAE precisa ter um grau de pureza de > 95%. A Figura 2 mostra o rastreamento HPLC (topo) e espectros MALDI (parte inferior), confirmando a presença do produto. Sistemas analíticos de HPLC integrará a área sob a curva (AUC) e uma.......

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Discussion

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Os protocolos descritos aqui podem ser usados para sintetizar o CAE como poços como PAs e relacionados baseado em peptídeo moléculas (tais como híbrido PA-peptoids). Embora a síntese de peptídeos usando SPPS é um procedimento simples, a síntese de peptídeos contendo moléculas biológicas localizador pode ser especialmente desafiador. Poliaminas como espermina, espermidina, diethyelenetriamine, etc, podem funcionar como moléculas de sinalização para o direcionamento de células de câncer¹³. .......

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Disclosures

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Os autores não têm nenhum conflito de interesses para declarar

Acknowledgements

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Este projecto foi financiado do centro médico da Universidade de Nebraska (fundos de start-up, MC-S); NIH-COBRE, 5P20GM103480 (T. jakzrobic) e a American Chemical Society, PRF # 57434-DNI7(MC-S).

....

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Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
Resina de cloreto de 2-clorotritilo	AappTec	RTZ001
SynthwareTM	Catálogo Aldrich	SYNP120050M
Diclorometano	Acros	AC406920250	Fisher Sci. #
Agitador de pulso	Boekel Scientific	401000-2
Kit de teste Kaiser	Sigma-Aldrich	60017
2-[(4,4-dimetil-2,6-dioxociclohex-1-ilideno)etil-amino]-etanol	Sigma-Aldrich	CDS004772
Metanol Anidro	Acros	AC610981000	Fisher Sci. Catálogo #
Kit de teste de cloro	TCI	TCC1771-KIT	Catálogo VWR #
Di-tert di-carbonato de butila	Acros	AC194670250	Fisher Sci. Catálogo #
Dimetilformamida	Fisher Scientific	BP1160-4
Hydrazine	Acros	AC296815000	FIsher Sci. Catálogo #
(2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametilurônio hexafluorofosfato)	p3biosystems	31001
4-metil piperidina	Acros	AC127515000	FIsher Sci. Catálogo #
Ácido Trifluoroacético	AappTec	CXZ035
Triisopropil Silano	Sigma-Aldrich	233781
Éter	Fisher Scientific	E138-1
&alfa;-Ciano-4-hidroxicinâmico	Sigma-Aldrich	C8982
9-Aminoacridina	Sigma-Aldrich	92817
Marca Fisher Filtros de seringa: Membrana de PTFE	Fisher Scientific	09-730-21

Vaso de síntese

References

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Cui, H., Pashuck, E. T., Velichko, Y. S., Weigand, S. J., Cheetham, A. G., Newcomb, C. J., Stupp, S. I. Spontaneous and x-ray-triggered crystallization at long range in self-assembling filament networks. Science. 327, 555-559 (2010).
Pashuck, E. T., Cui, H., Stupp, S. I.

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