Name: Síntese e caracterização de 1,2-Ditiolano modificado peptídeos auto-montagem (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 54 s
Description: Aprenda a síntese de peptídeos modificados com 1,2-ditiolano e a caracterização de estruturas supramoleculares por auto-montagem. Este método eficiente utiliza acoplamento em resina com etapa única de purificação.

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Os autores gostaria de agradecer o Dr. B. Ellen Scanley para sua formação técnica e ajudar usando a temperatura no centro da Universidade (CSCU) e faculdades do estado de Connecticut para nanotecnologia e Dr. Ishita Mukerji na Universidade wesleyana para acesso ao seu CD Espectrofotómetro. O trabalho relatado foi apoiado em parte pelo Instituto de Ciências da Universidade de Fairfield, a NASA Connecticut Space Grant Consortium e pela National Science Foundation sob Grant número-1624774.

1. síntese e purificação de 1,2-Ditiolano modificado do Peptide
<ol><li>Síntese do precursor de Ditiolano, 3-(acetylthio) -2-(acetylthiomethyl) ácido propanoico19.
	<ol>
<li>Adicionar 1 g de 3-bromo - 2-(bromomethyl) ácido propiônico (1 equiv) dissolvido em uma quantidade mínima de 1 M NaOH (aproximadamente 4 mL) para um balão de fundo redondo de 25 mL reação agitando a 55 ° C. Selar o balão de reação com um septos e coloque sob atmosfera de nitrogênio.</li>
		<li>Preparar uma solução contendo 1,49 g de tioacetato de potássio (3.2 equiv) em 4 mL de água desionizada e 3 mL de ácido sulfúrico de 2 M (H2SO4) para criar tioacético ácido em situ.</li>
		<li>Puxe a solução ácida tioacético em uma seringa de plástico descartável 10 mL e coloque uma agulha na seringa. Adicione a mistura de gota a gota no balão de reação por perfuração através de septos com a agulha. Continuar a reação durante a noite a 55 ° C.</li>
		<li>Monitore a reação por cromatografia em camada fina (TLC) em placas de sílica gel 60 F254 usando uma mistura de metanol e diclorometano (1:9). Visualize o progresso de reação pela mancha verde de bromocresol. O produto tem um Rf = 0,57.</li>
		<li>Depois que a reação é completa e refrigeração à temperatura ambiente, acidificar a mistura de pH de 1 com 2 M de H2então4. Um óleo amarelo separa fora da solução.</li>
		<li>Extrair o produto com clorofórmio frio (40 mL x 3). Combine as camadas orgânicas e secar sobre sulfato de magnésio. Remova o clorofórmio sob pressão reduzida.</li>
		<li>Confirme a identidade do produto isolado, 1, por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR), como mostrado nas Figuras 1B e C. Esperar os seguintes resultados: 1H NMR, CDCl3, 300 MHz: d = 10.1 (b, 1 H) 3.2 (m, 4h), 2.9 (m, 1 H), 2.4 (s, H 6); 13 C NMR, CDCl3, 75 MHz: d = 195.1 (CH3COS-), 177.6 (-COOH), 45,1 (-CH2S), 30.5 (C. H), 29,2 (-SCOCH3). Nota: O produto é um óleo amarelo e tem um rendimento total de 83%. Utilize o produto sem mais purificação.</li>
	</ol></li>
	<li>SPPS e acoplamento na resina de Ditiolano Precursor Nota: A síntese do peptide de fase sólida descrita abaixo foi realizada em um sintetizador de peptídeo automatizado, seguindo o protocolo recomendado do fabricante. Configurações e reagentes podem ser adaptados para outros instrumentos comerciais ou ao usar aminoácidos especializados.<ol>
<li>Pesar 0,156 g de resina de 4-methylbenzhydrylamine (MBHA) de amida de Rink (0,1 mmol) e coloque em um recipiente de reação. Inche a resina em dimetilformamida (DMF) durante pelo menos 15 minutos antes do início da síntese.</li>
		<li>Pesagem para fora 4 equivalentes de cada fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc) protegido aminoácido (0,4 mmol) na sequência e 0,152 g de N, N, N', N'- tetrametil-O-(1H- benotriazol-1-yl) Hexafluorofosfato de urânio (0,4 mmol, HBTU) para cada aminoácido na sequência. Cada cartucho contém o aminoácido Fmoc-protegido e HBTU.</li>
		<li>Depois de executar todos os pre-síntese verifica para o sintetizador (reencher os reagentes, liberadas linhas de reagente e pressurizado todos os frascos de reagente), coloque os cartuchos de aminoácido no carrossel no C' n ' direção do terminal. Coloque um cartucho vazio após a posição final de aminoácidos para a etapa final de desproteção de Fmoc N-terminal.</li>
		<li>Sintetiza o peptídeo usando as configurações padrão e recomendadas.<ol>
<li>DePROTECT o grupo de Fmoc da resina com 5 mL de piperidina de 20% em DMF (5 min x 2).</li>
			<li>Lave a resina com DMF (6 x 5 mL) antes da etapa de acoplamento.</li>
			<li>Para um passo único acoplamento, adicione 4 mL de 0,4 M N-methylmorpholine em DMF para o aminoácido Fmoc-protegido e HBTU. Ativar a solução de aminoácido Fmoc-protegido por 30 s antes de transferir a solução para o recipiente de reação. Nota: O sintetizador de peptídeo automatizado mistura da resina e a solução pela subida N2 gás cada 30 s por 20 min enquanto a reação de acoplamento leva a lugares. Para a síntese do peptide manual, coloque o recipiente de reação em um agitador orbital a baixa velocidade para a duração da etapa de acoplamento.</li>
			<li>Escorra a solução e lavar a resina com DMF (3 x 5 mL).</li>
			<li>Repita as etapas 1.2.4.1 através de 1.2.4.4 para cada aminoácido Fmoc-protegido no C' n '-direção de terminal para sintetizar o peptídeo de interesse.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Após a etapa final de desproteção N-terminal, transferi a resina uma seringa descartável fritada. Lave a resina com DMF (3 x 5 mL) e diclorometano (DCM, 3 x 5 mL). Nota: A resina pode ser armazenada após DCM lavagem num exsicador de vácuo. Se a resina foi armazenada antes do engate, certifique-se para inchar a resina em DMF antes da reação de acoplamento.</li>
		<li>Alguns o precursor de Ditiolano (1) para N-terminal do peptide na resina, adicionando 4 equivalentes de 1, 5ml de DMF, 4 equivalentes de HBTU e 10 equivalentes de N, N-diisopropylethylamine (DIPEA). Pre-ative a mistura de acoplamento por 10 min antes de adicionar à resina contendo seringa fritada.</li>
		<li>Agite a reação de acoplamento para 2 h. Após 2 h, lave a resina com DMF (3 x 5 mL) e repetir a reação de acoplamento com agitação durante a noite.</li>
		<li>Após o segundo acoplamento, lave a resina com DMF (3 x 5 mL) e DCM (3 x 5 mL). Nota: A resina pode ser armazenada neste momento sob vácuo, até o decote.</li>
	</ol></li>
	<li>Tioacetato desproteção e clivagem de peptídeo de resina
	<ol>
<li>Para deprotect o grupo de tioacetato do precursor do Ditiolano N-terminal, transferir a resina seca para um tubo de reação de microondas de 10 mL e adicione 2 mL de DMF. Permitir que a resina a inchar, adicionar uma barra de agitação magnética pequena para o navio e re-suspender com baixa velocidade de agitação magnética por 15 min.</li>
		<li>Adicionar 2 mL de hidróxido de amônio concentrado, a embarcação da reação com os septos do silicone do tampão e coloque o recipiente de reação em um reator de microondas usando as configurações de microondas de 75 ° C por 45 min com agitação.</li>
		<li>Após a reação de microondas completa, transferi a resina uma seringa limpa descartável fritada. Lave com DMF (2 x 5 mL) e metanol (MeOH, 2 x 5 mL).</li>
		<li>Adicione uma solução de hidróxido de amônio concentrado em metanol (1:4), para um volume total de 5 mL. Deixe a tremer durante a noite para aumentar a oxidação intramolecular de ligação dissulfeto no anel Ditiolano.</li>
		<li>Lave a resina com MeOH (2 x 5 mL) e DCM (3 x 5 mL). Nota: A resina seca pode ser armazenada num exsicador de vácuo neste ponto.</li>
		<li>Adicione o cocktail de clivagem para a resina contendo seringa agitando suavemente para 1,5 h. O cocktail de clivagem usado é 95% o ácido trifluoroacético (TFA), 2,5% triisopropylsilane (dicas) e 2,5% de água em um volume total de 5 mL. Cuidado: Trabalho sob coifa química. TFA é volátil e corrosivo. Nota: Para a maioria de sequências peptídicas e aminoácido sidechain proteger grupos, a solução acima de cocktail clivagem é suficiente; no entanto, coquetéis de clivagem alternativos podem ser necessários para certa cadeia lateral de ácido aminado proteger grupos (em particulares peptídeos contendo Cys, Met, Trp e Arg) ou outra resina química20.</li>
		<li>Precipitar o peptídeo bruto em 25 mL de frio em um tubo cónico de 50 mL de éter dietílico por adição gota a gota da seringa fritada. O peptídeo precipita-se como um sólido branco. Pelota do peptide por centrifugação a 1300 x g durante 10 min. decantar cuidadosamente o éter etílico em um recipiente separado para recolha de resíduos.</li>
		<li>Adicionar mais 25 mL de éter dietílico para o tubo cônico e ressuspender o precipitado pela utilização do vortex. Repetir a centrifugação a 1300 x g por 10 min e decantar o éter dietílico novamente. Seque a pelota sob vácuo.</li>
	</ol></li>
	<li>Purificação de 1,2-Ditiolano modificado do Peptide Nota: Purifica o peptídeo bruto por HPLC-fase reversa. Coletar e combinar os picos do peptide e confirmar a massa por espectrometria de massa MALDI-TOF.<ol>
<li>Dissolva a pelota crua peptídeo em quantidade mínima de acetonitrilo com 0,1% TFA. Devido a hidrofobicidade do peptide e propensão de agregação, aquece lentamente a amostra a 40 ° C, para auxiliar na solubilidade. Nota: Evite maiores temperaturas e sonication do peptide para evitar potenciais bissulfeto troca reações21,22,23.</li>
		<li>Para preparar 1 mL de peptídeo bruto para a purificação de HPLC, adicione 400 μL de estoque concentrado peptídeo em acetonitrila para 600 μL de H2O com 0,1% TFA e filtro através de um filtro de seringa 22 μm dentro de um frasco de HPLC. Um isopropanol 5% adicionais pode ser adicionado para evitar a precipitação e a agregação de peptídeo.</li>
		<li>Purificar o peptídeo com C-18 semipreparativa coluna com uma vazão de 3 mL/min, ao longo de um gradiente linear de 15-55% acetonitrila em 20 min. conjunto dos detectores de UV para 222 nm (espinha dorsal Amida) e 330 nm (ligação dissulfeto). Coletar e combinar os picos de interesse (Figura 2A).</li>
		<li>Confirme a massa de produto de peptídeo pelo espectrômetro de massa MALDI-TOF no modo reflectron (Figura 2B). Para análise, misturar 0,5 μL do pico coletado na placa MALDI com 0,5 μL de matriz de ácido (DHB) 2,5-benzoico (10 mg/mL em 50% acetonitrila, 0,1% DHB TFA). Nota: Comum adutos em MALDI-TOF espectrometria de massa incluem o sódio e o sal de potássio aduto ([M + nd]+ e [M + K]+) picos. Dessalinização da amostra antes da análise recomenda-se a picos de sal aduto suprimem o sinal do principal pico [M + H]+ . Além disso, um pico de oxidado de [M + O]+ também é detectado no peptídeo de 1,2-Ditiolano modificado. Um relatório sobre laser induzida por oxidação da ionização de MALDI usando DHB matrix sugere que fatores incluindo a concentração da amostra, solvente e intensidade do laser podem ser modificados para limitar o MALDI induzida por oxidação artefato24.</li>
		<li>Após a confirmação da correta massa MALDI-TOF lyophilize o peptídeo após congelamento flash. Manter o pó liofilizado peptídeo sob vácuo até montagem.</li>
	</ol></li>
</ol>2. caracterização de Supramolecular auto-montagem estruturas
<ol><li>
Formação de fibras amiloides
	<ol>
<li>Para preparar a auto-montagem solução, pese 1 mg do pó do peptide usando uma balança analítica. Dissolver em uma mistura (pH 7,5) de 20% acetonitrila e 10 mM (4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES) em um tubo de microcentrifugadora de 1,5 mL, para uma concentração final da mistura de montagem de peptídeo de 1 mg/mL. Vórtice a solução de montagem e deixar de reunir-se na temperatura ambiente.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Caracterização espectroscópica de fibras amiloides
	<ol>
<li>Siga o processo de montagem do peptídeo via transformada de Fourier espectroscopia de infravermelho (FTIR) todos os dias. Um pico amplo, centrado em torno de 1670 cm-1 é a assinatura de IR decorrentes de peptídeos desmontados em amostra17. As amostras de montagem de peptídeo costumam levam uma ou duas semanas para o amplo pico desmontado desaparecer e alcançar a maturação.<ol>
<li>Seco, uma alíquota de 8-10 μL da solução de montagem como um filme fino sobre o cristal de diamante ATR. Monitore o desaparecimento de um pico de água grande e amplo de 1640 a 1630 cm-1 , como as formas de película seca.</li>
			<li>Aquisição de espectros de IR de 1500-1800 cm-1 , com média de 50 digitalizações com resolução de 2 cm-1 . Adquirir e subtrair as varreduras em segundo plano antes de cada verificação de amostra. A assinatura de IR para a montagem de β-folha é um pico afiado entre 1625 e 1635 cm-1 (Figura 3A)25,26.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Caracteriza o assembly de peptídeo em estruturas supramoleculares ricos de β-folha por Dicroísmo circular (CD). Grave os espectros usando spectropolarimeter um CD com um sistema de controle de temperatura Peltier.<ol>
<li>Adicionar 30 μL da solução de montagem em um microcuvette de comprimento de caminho de 0,1 mm. Nota: O titular de uma célula é necessária para fixar e posicionar a célula de comprimento de caminho mais curto no instrumento.</li>
			<li>Para cada espectro, definir o instrumento de CD para os seguintes parâmetros: digitalização de comprimentos de onda de 300 nm a 180 nm, taxa de exploração de 100/min, largura de banda de 1 nm, 25 ° C, média de três exames.</li>
			<li>Coletar um espectro do buffer (20% acetonitrila/10 mM HEPES, pH 7,5) e subtrair de cada amostra de verificação como um controle. A assinatura de CD para β-folhas é que uma mínimo de elipticidade centrado em torno de 220 nm (Figura 3B)27.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Microscopia de fibras amiloides
	<ol>
<li>Permitir que duas a três semanas para as amostras de peptídeo amadurecer-se em estruturas supramoleculares ricas de β-folha. Nota: Os módulos (assemblies) pode ser fotografada usando microscopia eletrônica de transmissão (TEM) em fases anteriores do processo de montagem também.<ol>
<li>Adicionar 10 μL da solução de montagem de peptídeo para a superfície da grade de carbono TEM. Nota: tenha cuidado para não tocar a ponta da pipeta para a superfície da grade. Alta precisão, de fecho automático pinças são usadas para segurar a grade TEM durante a preparação.</li>
			<li>Espere 1-2 min para permitir que os assemblies de adsorção na superfície da grade. Retire o excesso amostra, tocando o papel de filtro para a borda da grade.</li>
			<li>Prepare uma mancha de acetato de uranilo 2% adicionando 100 μL de água desionizada para solução de acetato de uranilo 4% comercialmente disponível. Adicionar 10 μL da mancha de acetato de uranilo de 2% para a superfície da grade e incubar durante 2-3 min. Após a incubação, remova mancha em excesso, tocando o papel de filtro para a borda da grade.</li>
			<li>Coloca as grades TEM num exsicador de vácuo durante a noite. Armazenar sob vácuo até imagens.</li>
			<li>Imagem as amostras preparadas com temperatura (Figura 3). Parâmetros típicos para microscopia são como segue: imagens em ampliações variando de 9.300 X 23, 000 X, filamento de tungstênio com uma tensão de aceleração de 120 kV. Nota: ImageJ pode ser usado para medir a largura média da fibra das estruturas supramoleculares de de imagens adquiridas TEM28. Atenção: Por favor consulte todas as folhas de dados relevantes de segurança (SDS) antes do uso. Vários produtos químicos usados na síntese, purificação, caracterização dos peptides auto-montagem descrita 1,2-Ditiolano modificado são corrosivos ou tóxicos e só deve ser usado sob uma coifa de química. Use sempre equipamento de protecção adequado (incluindo óculos de segurança, jaleco, calça comprida, sapatos fechados) quando se trabalha no laboratório.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

Os autores não têm nada para divulgar.

Este artigo discute os detalhes de tanto a síntese e a purificação de um peptídeo de auto-montagem de 1,2-Ditiolano modificado N-terminal e a caracterização das estruturas supramoleculares resultantes. A síntese do peptide 1,2-Ditiolano relatado aqui tem as vantagens, incluindo a síntese de uma etapa para produzir o precursor de Ditiolano, 3-(acetylthio) -2-ácido (acetylthiomethyl) e a resina no microondas reação de desproteção do precursor tioacetato grupo para render o moiety oxidado 1,2-Ditiolano, utilizando hidróxido...

Robusta peptídica formando a química envolvida na síntese do peptide de fase sólida e a capacidade de controlar a composição e o comprimento da sequência fazer os peptídeos que auto-montagem em estruturas supramoleculares um campo fortemente pesquisado. Os fatores que controlam e estabilizar a estrutura Self montada do peptide, incluindo cadeia lateral estérica e interações eletrostáticas, ligações de hidrogênio e efeitos hidrofóbicos1, servem como um conjunto de regras de design. Como a investigação sobre essas regras de design fundamental continua a progredir, o próximo passo lógico na peptídeo auto-montagem envolve expandir a diversidade de funções e estruturas do peptide-baseado. Ao montar auto peptídeos são um biomaterial versátil que foram usados para muitas aplicações biomédicas ajustando o peptídeo sequência ou conjunto condições2,3,4, o desenvolvimento de estratégias para modificações pós-montagem do peptide nanofibras5,6,7,8,9 continua a ser uma área relativamente inexplorada.
Bissulfeto dinâmico intercâmbio e tiol química na superfície de estruturas supramoleculares é uma área que tem potencial para produzir biomateriais novos e funcionais. A incorporação de partes de 1,2-Ditiolano (comumente um derivado do ácido lipoico (la) ou asparagúsico (aa)) têm sido relatados em lipossomas sistemas10,11,12,de copolímeros bloco13e como organizando as âncoras às superfícies14,15. Neste documento, nós relatamos a síntese e caracterização de um peptídeo de auto-montagem derivado do núcleo de nucleação do peptide Aβ associado com a doença de Alzheimer que é modificada no N-terminal com um grupo funcional de 1,2-Ditiolano16, 17. As fibras supramoleculares resultantes agora servem como uma plataforma experimental para estudar a reatividade de bissulfeto-troca e tiol na superfície supramolecular de fibras amiloides18.

<table><tbody><tr><td>Resina MBHA de amida de rinque, alta carga</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>RAM-5-HL</td><td>Evite o contato com a pele e os olhos; não inale</td></tr><tr><td>N,N-Dimetilformamida</td><td>Fisher Scientific</td><td>D119-4</td><td>Líquido e vapor inflamáveis; irritante para os olhos e a pele; Use equipamentos de proteção individual; manter afastado de chamas abertas</td></tr><tr><td>Fmoc-L-Val-OH</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>FLA-25-V</td><td>Usar equipamento de proteção individual; não inalar</td></tr><tr><td>Fmoc-L-Leu-OH</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>FLA-25-L</td><td>Usar equipamento de proteção individual; não inalar</td></tr><tr><td>Fmoc-L-Lys(Boc)-OH</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>FLA-25-KBC</td><td>Usar equipamento de proteção individual; não inalar</td></tr><tr><td>Fmoc-L-Phe-OH</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>FLA-25-F</td><td>Use equipamento de proteção individual; não inale</td></tr><tr><td>Fmoc-L-Ala-OH</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>FLA-25-A</td><td>Use equipamento de proteção individual; não inale</td></tr><tr><td>Fmoc-L-Gln(Trt)-OH</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>FLA-25-QT</td><td>Use equipamento de proteção individual; não inale</td></tr><tr><td>N,N,N&prime;,N&prime;-Tetrametil-O-(1H-benzotriazol-1-il)urônio hexafluorofosfato</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>26432</td><td>Causa irritação na pele, olhos e vias respiratórias; não inalar; use sob o capô ou em área bem ventilada</td></tr><tr><td>0,4 M N-metilmorfolina em DMF</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>PS3-MM-L</td><td>altamente inflamável; usar equipamento de proteção individual; mantenha longe do calor e mantenha o recipiente bem fechado; não inale ou engula; lave bem a pele após manusear</td></tr><tr><td>20% de piperidina em DMF</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td>PS3-PPR-L</td><td>Causa queimaduras graves nos olhos e na pele; Líquido e vapor inflamáveis; Não inale</td></tr><tr><td>diclorometano</td><td>Fisher Scientific</td><td>D37-4</td><td>Pode causar câncer; Não inalar; Use equipamento de proteção individual; use apenas sob o capô; se contatado levante-se com água por pelo menos 15 minutos e obtenha atendimento médico</td></tr><tr><td>acetonitrila</td><td>Fisher Scientific</td><td>A998-4</td><td>Inflamável; irritante para os olhos; Use equipamentos de proteção individual; Use apenas sob uma hotte; mantenha longe de chamas abertas ou superfícies quentes; se contatado enxágue com água por pelo menos 15 minutos e obtenha atendimento médico</td></tr><tr>ácido<td>trifluoroacético Fisher</td><td>Scientific</td><td>A116-50</td><td>Causa queimaduras graves; não inalar; prejudicial à vida aquática; usar equipamento de proteção individual; usar somente sob exaustor; se contato enxaguar com água por pelo menos 15 minutos e obter atenção médica imediata</td></tr><tr><td>acetato de uranila a 4%</td><td>Microscopia Eletrônica Sciences</td><td>22400-4</td><td>Não inalar; nocivo para a vida aquática</td></tr><tr><td>Ácido 4-(2-hidroxietil)piperazina-1-etanossulfónico</td><td>Acros Organics</td><td>AC172571000</td><td>Não inalar; utilizar no exterior ou em áreas bem ventiladas</td></tr><tr><td>Gás nitrogénio</td><td>TechAir</td><td></td><td>Teor sob pressão, pode explodir se aquecido</td></tr><tr><td>Ácido 3-bromo-2-(bromometil)propiónico</td><td>Alfa Aesar</td><td>AAA1963014</td><td>Não inalar; causa irritação na pele e nos olhos; corrosivo</td></tr><tr><td>hidróxido de sódio</td><td>Fisher Scientific</td><td>S318-100</td><td>Use equipamento de proteção individual; use apenas sob a coifa; se entrar em contato, enxágue a área por pelo menos 15 minutos e obtenha atendimento médico</td></tr><tr><td>tioacetato</td><td>de potássio Acros Organics</td><td>AC221300250</td><td>Causa irritação na pele e nos olhos; não inale; use equipamento de proteção individual</td></tr><tr><td>ácido sulfúrico</td><td>Fisher Scientific</td><td>SA213</td><td>Causa queimaduras; manter afastado da água; manter longe de materiais combustíveis; não inalar; usar equipamentos de proteção individual; se entrar em contato enxágue a área por pelo menos 15 minutos e obtenha atendimento médico</td></tr><tr><td>clorofórmio-d</td><td>Acros Organics</td><td>AC320690075</td><td>Possível risco de câncer; irritante para a pele e os olhos; não inalar; Use equipamentos de proteção individual; use apenas sob a hotte; Se entrar em contato com a área de enxágue por pelo menos 15 minutos e obtenha atendimento médico</td></tr><tr><td>clorofórmio</td><td>Fisher Scientific</td><td>C298-4</td><td>Possível risco de câncer; irritante para a pele e os olhos; não inalar; Use equipamentos de proteção individual; use apenas sob a hotte; Se entrar em contato com a área de enxágue por pelo menos 15 minutos e obtenha atendimento médico</td></tr><tr><td>N,N-diisopropiletilamina</td><td>Acros Organics</td><td>AC367841000</td><td>Altamente inflamável; prejudicial à vida aquática; use equipamento de proteção individual; não engula</td></tr><tr><td>hidróxido de amônio</td><td>Fisher Scientific</td><td>A669S-500</td><td>Corrosivo; não inale</td></tr><tr><td>metanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>A452-4</td><td>Líquido e vapor inflamáveis; usar equipamentos de proteção individual; não inalar; Se entrar em contato com a área de enxágue por pelo menos 15 minutos e obter atendimento médico</td></tr><tr><td>triisopropilsilano</td><td>Sigma Aldrich</td><td>233781</td><td>Inflamável; use equipamento de segurança de proteção individual; mantenha o recipiente bem fechado</td></tr><tr><td>éter dietílico</td><td>Fisher Scientific</td><td>E138-1</td><td>Extremamente inflamável; Irritante para a pele e os olhos; Use equipamento de proteção individual</td></tr><tr><td>Ácido 2,5-dihidroxibenzóico</td><td>Sigma Aldrich</td><td>39319-10x10MG-F</td><td>não inalar; irritante para a pele e os olhos</td></tr><tr><td>ácido alfa-ciano-4-hidroxicinâmico</td><td>Alfa Aesar</td><td>AAJ67635EXK</td><td></td></tr><tr><td>c18 ponta zip-tip</td><td>Millipore</td><td>ZTC18S096</td><td></td></tr><tr><td>cloridrato de tris (2-carboxietil) fospina</td><td>Thermo Scientific</td><td>PI20490</td><td></td></tr><tr><td>gel de sílica 60 F254 folhas TLC revestidas de alumínio</td><td>EMD Millipore</td><td>1.05549.0001</td><td></td></tr><tr><td>Tubos de RMN de precisão de parede fina</td><td>Bel-Art</td><td>663000585</td><td>5mm OD</td></tr><tr><td>Seringas Norm-Ject totalmente plásticas Air</td><td>Tite</td><td>AL10</td><td></td></tr><tr><td>agulha descartável</td><td>BD PrecisionGlide</td><td>BD 305185</td><td>agulhas usadas são descartadas em recipiente de resíduos perfurocortantes</td></tr><tr><td>seringas fritas descartáveis</td><td>Torviq</td><td>SF1000LL</td><td>seringas fritas de 10mL foram usadas no relatório, mas seringas maiores estão disponíveis se necessário para síntese em maior escala.</td></tr><tr><td>grade de carbono</td><td>Ted Pella, Inc.</td><td>CF200-Certifique-se</td><td>de preparar amostras e coloração no lado da grade de carbono, não no lado de cobre brilhante das</td></tr><tr><td>pinças de fechamento automático</td> da grade <td>Microscopia Eletrônica Ciências</td><td>78318-3X</td><td>pontas muito afiadas, comprimento: 120 mm</td></tr><tr><td>0,1 mm célula de comprimento de caminho curto</td><td>Starna Cells, Inc.</td><td>20 / C-Q-0.1</td><td>Tampas</td></tr> de <tr><td>vaso de 10mL frágeis</td><td>CEM</td><td>909210</td><td></td></tr><tr><td>Vasos de pressão de 10mL</td><td>CEM</td><td>908035</td><td></td></tr><tr><td>Aeris Coluna de HPLC Semi-Prep</td><td>Phenomenex</td><td>00F-4632-N0</td><td>150 x 10mm</td></tr><tr><td>suporte de célula</td><td>Starna Cells, Inc.</td><td>CH-2049</td><td>Necessário ao usar células de comprimento de caminho curto</td></tr><tr><td>Sintetizador de peptídeos PS3</td><td>Gyros Protein Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DiscoverSP Reator de Microondas</td><td>Centrífuga CEM</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>HERMLE</td><td>Z 206 A</td><td>usou um rotor fixo de 6x50 mL</td></tr><tr><td>HPLC</td><td>Shimadzu</td><td></td><td>Detector UV</td></tr><tr><td>Espectrômetro de ressonância magnética nuclear</td><td>Avance, Bruker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>espectrômetro de massa MALDI-TOF</td> de 300 MHz <td>Axima Confidence,</td> liofilizador Shimadzu <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Tecnologia Millrock</td><td>BT85A</td><td></td></tr><tr><td>Espectrômetro infravermelho por transformada de Fourier</td> Alpha <td>Tensor, Microscópio Eletrônico de Transmissão Bruker</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Tecnai Spirit, FEI</td><td></td><td>Usado com câmera digital CCD de fibra óptica Gatan Orius. Acessado no Centro CSCU de Nanotecnologia</td></tr><tr><td>Espectropolarímetro de Dicroísmo Circular</td><td>J-810, JASCO</td><td></td><td>Usado com um controlador de temperatura Peltier de seis células. Acessado na Wesleyan University.</td></tr></tbody></table>

síntese e caracterização de 1,2-ditiolano modificado peptídeos auto-montagem

Synthesis and Characterization of 1,2-Dithiolane Modified Self-Assembling Peptides

Este relatório centra-se na síntese de um N-terminal 1,2-Ditiolano modificado auto-montagem de peptídeo e a caracterização dos resultante Self montadas estruturas supramoleculares. A rota sintética tira proveito da síntese do peptide de fase sólida com o engate em resina Ditiolano precursor da molécula de, 3-(acetylthio) -2-ácido (acetylthiomethyl) e o tioacetato assistida por microondas deprotection do peptide N-terminal antes de clivagem final da resina para produzir o 1,2-Ditiolano modificado do peptide. Após a purificação de cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC) do peptide 1,2-Ditiolano, derivado do núcleo de nucleação do peptide Aβ associado com a doença de Alzheimer, o peptídeo é mostrado a auto-montagem em fibras de amiloides Cruz-β. Protocolos para caracterizar as fibras amiloides por espectroscopia de infravermelho-transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopia de Dicroísmo circular (CD) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM) são apresentados. Os métodos de modificação do N-terminal com um grupo de 1,2-Ditiolano bem caracterizadas péptidos auto-montagem agora podem ser explorados como sistemas modelo para desenvolver estratégias de modificação pós-montagem e explorar o dinâmica química covalente superfícies de nanofibras de peptídeo supramolecular.

Afora a síntese de uma etapa inicial da molécula precursora de Ditiolano, o resto da síntese do peptide 1,2-Ditiolano modificado ocorre na sustentação contínua (figura 1A). A conversão da 3-bromo - 2-(bromomethyl) ácido propiônico para 3-(acetylthio) -2-ácido (acetylthiomethyl), o precursor de Ditiolano, é confirmado por 1H e 13C NMR (figura 1B e C) antes está acoplada à livre N-terminal ami...

Um protocolo para a síntese de um 1,2-Ditiolano modificado de peptídeo e a caracterização das estruturas supramoleculares resultantes do peptide auto-montagem.

Síntese e caracterização de 1,2-Ditiolano modificado peptídeos auto-montagem

This report focuses on the synthesis of an N-terminus 1,2-dithiolane modified self-assembling peptide and the characterization of the resulting ...

À medida que as estruturas para aumentar a funcionalidade das estruturas supermoleculares crescem, esse método de incorporação de grupos 1, 2-ditiolano com peptídeos de automontagem pode ajudar a responder a perguntas-chave sobre a reatividade em superfícies supermoleculares. A principal vantagem desta técnica é que o acoplamento e a desproteção da molécula precursora de 1,2-ditiolane ocorrem na resina com apenas uma única etapa de purificação do peptídeo modificado final. Como o tempo que leva para os conjuntos amadurecerem em suas estruturas supermoleculares finais varia, a demonstração visual dos métodos de caracterização e resultados para os conjuntos supermoleculares é crítica.Para sintetizar o precursor do ditilano, primeiro dissolva um grama de ácido 3-bromo-2-propriônico em aproximadamente quatro mililitros de hidróxido de sódio de um molar em um balão de reação de fundo redondo de 50 mililitros a 55 graus Celsius com agitação. Quando todo o reagente estiver suspenso em solução, fechar o balão de reacção com um septo e colocá-lo sob atmosfera de azoto. Em seguida, adicione 1,49 gramas de tioacetato de potássio e três mililitros de ácido sulfúrico de dois molares a quatro mililitros de água deionizada para criar ácido tioacético in situ.Aspire a solução de ácido tioacético em uma seringa plástica descartável de 10 mililitros e equipe a seringa com uma agulha de calibre 18, em seguida, perfure os septos com a agulha para adicionar a mistura gota a gota ao frasco de reação e continue a reação durante a noite a 55 graus Celsius. Na manhã seguinte, monitorar a reação por cromatografia em camada delgada em placas de sílica gel 60 F254 usando uma mistura de metanol e diclorometano e visualizando o progresso da reação pela coloração verde de bromocresol. Quando a reação completa esfriar à temperatura ambiente, acidifique a mistura com ácido sulfúrico de dois molares até um pH de um.Um óleo amarelo deve se separar da solução, depois extrair o produto com três adições de 40 mililitros de clorofórmio frio e combinar as camadas orgânicas para secar sobre sulfato de magnésio, removendo o clorofórmio sob pressão reduzida. O produto deve ser um óleo amarelo com um rendimento total de 83% e pode ser usado sem purificação adicional. Para acoplar o precursor de ditiolano ao terminal N do peptídeo de resina, adicione quatro equivalentes de precursor de ditiolano a cinco mililitros de dimetilformamida, quatro equivalentes de HBTU e 10 equivalentes de DIPEA.Deixe a mistura de acoplamento pré-ativar durante 10 minutos à temperatura ambiente antes de adicionar a amostra à seringa frita contendo resina N-terminal. Agitar a reacção de acoplamento durante duas horas, seguidas de três lavagens de cinco mililitros em dimetilformamida fresca e repetir a reacção de acoplamento e a agitação durante a noite. Após o segundo acoplamento, lave a resina com três lavagens de dimetilformamida de cinco mililitros seguidas de três lavagens de resina de diclorometano de cinco mililitros e transfira a resina seca para um tubo de reação de microondas de 10 mililitros.Em seguida, para desproteger o grupo tioacetato do precursor N-terminal do ditiolano, adicione dois mililitros de dimetilformamida ao tubo. Deixe a resina inchar, adicione uma pequena barra de agitação magnética ao recipiente e ressuspenda a resina com agitação magnética de baixa velocidade. Após 15 minutos, adicione dois mililitros de hidróxido de amônio concentrado ao tubo, tampe o recipiente de reação com um septo de silicone e coloque o recipiente em um reator de micro-ondas por 45 minutos a 75 graus Celsius com agitação.Quando a reação de micro-ondas estiver completa, transfira a resina para uma seringa limpa, descartável e frita e lave a resina com duas lavagens de dimetilformamida de cinco mililitros e duas lavagens de metanol de cinco mililitros. Após a última lavagem, adicione cinco mililitros de coquetel de clivagem à seringa contendo resina para uma incubação de 1 hora e meia com agitação suave em temperatura ambiente. Para preparar um mililitro de peptídeo bruto para cromatografia líquida de alta eficiência ou purificação por HPLC, adicione 400 microlitros de peptídeo concentrado em acetonitrila a 600 microlitros de água suplementada com 0,1% de ácido trifluoroacético e filtre a solução através de um filtro de seringa de 22 micrômetros em um frasco de HPLC.Para purificar o peptídeo, use uma coluna semipreparativa C18 a uma taxa de fluxo de três mililitros por minuto em um gradiente linear de 15 a 55% de acetonitrila em 20 minutos com os detectores UV ajustados para 222 nanômetros e 330 nanômetros. Em seguida, colete e combine os picos de interesse. Para confirmação do produto peptídico por tempo de voo de dessorção/ionização a laser assistido por matriz ou espectrometria de massa MALDI-TOF, misture 0,5 microlitros do pico coletado em uma placa de dessorção/ionização a laser assistida por matriz contendo 0,5 microlitros de matriz de ácido 2,5-dihidroxibenzóico.Para preparar uma solução de automontagem, dissolva um miligrama do pó de peptídeo liofilizado em uma mistura de 20% de acetonitrila e HEPES 10 milimolares em um tubo de microcentrífuga de 1,5 mililitro, depois vortex a solução de montagem e deixe a amostra montar em temperatura ambiente. Quando o conjunto peptídico atingir a maturação, seque de oito a 10 microlitros da solução de montagem como um filme fino no cristal de diamante de reflexão total atenuado e monitore o desaparecimento de um pico de água grande e largo de 1640 a 1631 centímetros inversos à medida que o filme seco se forma. Adquira espectros de fundo e infravermelho de 1500 a 1800 centímetros inversos, com média de 50 varreduras com uma resolução de dois centímetros inversos, subtraindo as varreduras de fundo antes de cada varredura de amostra.A assinatura infravermelha para montagem de chapas beta deve ser observada como um pico agudo entre 1625 e 1635 centímetros inversos. Quando as amostras de peptídeos amadurecerem em estruturas supermoleculares ricas em folhas beta, carregue 10 microlitros da solução de montagem de peptídeos na superfície de uma grade de carbono de microscópio eletrônico de transmissão e permita que os conjuntos sejam adsorvidos na superfície da grade por um a dois minutos. Toque o papel de filtro na borda da grade para remover o excesso de amostra e adicione 10 microlitros de mancha de acetato de uranila a 2% recém-preparada na superfície da grade para uma incubação de dois a três minutos, em seguida, remova o excesso de mancha com papel de filtro e coloque a grade em um dessecador a vácuo durante a noite antes da imagem do dia seguinte por microscopia eletrônica de transmissão.Além da síntese inicial de uma etapa da molécula precursora de ditilano, o restante da síntese do peptídeo modificado por 1, 2-ditioano ocorre em suporte sólido. A conversão do ácido 3-bromo-2-propriônico em ácido 3-2-propanóico, o precursor do ditilano, é confirmada por ressonância magnética nuclear de prótons e carbono-13 antes de ser acoplada à amina N-terminal livre de um peptídeo ainda na resina. Após a desproteção, o peptídeo bruto é purificado por HPLC de fase reversa e a massa do produto é confirmada por espectrometria de massa MALDI-TOF.A espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier e dicroísmo circular pode ser usada para monitorar a automontagem do peptídeo 1,2-ditioano purificado em fibras amilóides maduras para caracterizar sua conformação de folha beta estendida. As fibras podem então ser visualizadas por microscopia eletrônica de transmissão. Embora esses métodos possam ser usados para modificar o terminal N de qualquer sequência de peptídeos ainda na resina, é importante lembrar que as condições de automontagem do peptídeo devem ser otimizadas para cada peptídeo.Essas técnicas, que adicionam grupos 1,2-ditiolano a peptídeos de automontagem, permitirão que pesquisadores no campo de biomateriais explorem a reatividade da superfície supermolecular.

synthesis-characterization-12-dithiolane-modified-self-assembling

Research

JoVE Journal

Chemistry

Química

Um simples e gerais método de síntese manual de peptoid envolvendo equipamentos básicos e reagentes disponíveis comercialmente é delineado, permitindo Peptóides para ser facilmente sintetizado na maioria dos laboratórios. A síntese, purificação e caracterização de um 36mer peptoid anfifílicos é descrito, bem como a sua auto-montagem em altamente ordenado nanofolhas.

Síntese em fase sólida Submonomer de Polímeros Peptoid e seus Automontagem em altamente ordenada nanofolhas

Este vídeo demonstra a automontagem de peptídeos amilóides em uma estrutura supramolecular rica em folha beta usando espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. Um feixe infravermelho é passado através de um cristal com alto índice de refração e a absorção de energia através da interface do cristal e a amostra é registrada. As estruturas secundárias das proteínas da amostra são identificadas pela análise de seus picos de absorção característicos em regiões específicas do...

Uma técnica de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier para estudar a automontagem de peptídeos

Este documento descreve a formação de estruturas com base em peptídeos altamente ordenada pelo processo espontâneo de auto-montagem. O método utiliza peptídeos comercialmente disponíveis e equipamento de laboratório comum. Esta técnica pode ser aplicada a uma grande variedade de péptidos e podem conduzir à descoberta de novos conjuntos com base em peptídeos.

A formação de estruturas biomoleculares ordenada pelo auto-montagem de pequenos peptídeos

Apresentamos um protocolo para a construção de vinil/Tioéter peptídeos helicoidais sulfeto-amarrados usando foto-induzido thiol-ene/thiol-ino hydrothiolation.

Construindo Tioéter/sulfeto de vinil-amarrados induzida por peptídeos helicoidais Via foto Thiol-ene/ino Hydrothiolation

Este protocolo descreve um método eficiente para sintetizar uma Nanoemulsão de um conjugado de oleico acids-platinum(II) estabilizado com um tripéptido fenilalanina-lisina-tirosina (KYF). As formas de Nanoemulsão sob condições sintéticas suaves através de auto-montagem do KYF e o conjugado.

Uma Nanoemulsão estabilizada tripeptídeo de ácido oleico

Um protocolo é apresentado para a síntese de oligômeros peptoides codificados por informações e para a auto-montagem dirigida por sequência desses peptoides em escadas moleculares usando aminas e aldeídos como pares reagentes covalentes dinâmicos e Lewis ácido rare-terra triflates metálicos como reagentes multi-função.

Síntese de Peptoides portadores de informações e sua Auto-montagem Dinâmica Covalent e dirigida por sequência

Este protocolo apresenta a síntese de peptídeos cíclicos via bisalquilação entre cisteína e metionina e a reação fácil tiol-yne desencadeada pelo centro de propargil sulfônio.

Construindo peptídeos cíclicos usando um centro de sulfônio on-tether

Este protocolo tem como objetivo avaliar peptídeos biofuncionais de automontagem quanto à adesão celular, morfologia organoide e expressão gênica por imunocoloração. Usaremos uma linha celular de câncer colorretal para fornecer uma maneira econômica de obter organoides para testes intensivos.

Fabricação e caracterização de organoides de câncer colorretal da linha celular SW1222 em matriz peptídica de automontagem ultracurta

Este protocolo apresenta três métodos de preparação rápidos e simples que utilizam condições ambientais para desencadear a automontagem de peptídeos em hidrogéis. Além disso, a caracterização de hidrogéis peptídicos é descrita, demonstrando que hidrogéis peptídicos mecanicamente estáveis podem ser formados sob essas condições diretas.

Preparação de hidrogéis de peptídeos automontados mecanicamente estáveis

Peptídeo amidas terciárias (PTA) são uma super família de peptidomiméticos que incluem mas não estão limitados a péptidos, peptóides e peptídeos N-metilados. Aqui nós descrevemos um método sintético que combina split-and-piscina e estratégias sub-monômero para sintetizar um talão biblioteca de um composto de PTAs.

Split-and-piscina Síntese e Caracterização de Peptídeos Terciário Amide Biblioteca

Aprenda a síntese de peptídeos modificados com 1,2-ditiolano e a caracterização de estruturas supramoleculares por auto-montagem. Este método eficiente utiliza acoplamento em resina com etapa única de purificação.

Síntese e caracterização de 1,2-Ditiolano modificado peptídeos auto-montagem

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