Utveckling av en Backbone cyklisk peptidbibliotek som Potential Antiparasitärt Therapeutics Använda mikrovågsstrålning
Summary
A simple and general method for the synthesis of cyclic peptides using microwave irradiation is outlined. This procedure enables the synthesis of backbone cyclic peptides with a collection of different conformations while retaining the side chains and the pharmacophoric moieties., and therefore, allows to screen for the bioactive conformation.
Abstract
Protein-proteininteraktioner (PPI) är intimt involverade i nästan alla biologiska processer och är kopplade till många sjukdomar hos människor. Därför finns det en stor ansträngning för att rikta PPI i grundforskning och inom läkemedelsindustrin. Protein-protein gränssnitt är oftast stora, platta, och ofta saknar fickor, vilket komplicerar upptäckten av små molekyler som riktar sådana webbplatser. Alternativa inriktning på metoder för användning av antikroppar har begränsningar på grund av dålig oral biotillgänglighet, låg cell-permeabilitet, och produktion ineffektivitet.
Med hjälp av peptider att rikta PPI gränssnitt har flera fördelar. Peptider har högre konformationsflexibilitet, ökad selektivitet, och är i allmänhet billiga. Men peptider har sina egna begränsningar, inklusive dålig stabilitet och ineffektivitet passerar cellmembran. För att övervinna sådana begränsningar, kan utföras peptid cyklisering. Cyklisering har visat sig förbättra peptid selektivitet, Metabolisk stabilitet och biologisk tillgänglighet. Emellertid förutsäger den bioaktiva konformationen av en cyklisk peptid är inte trivialt. För att övervinna denna utmaning, till en attraktiv metod det screena ett fokuserat bibliotek för att skärmen där alla stamnät cykliska peptider har samma primära sekvensen, men skiljer sig i parametrar som påverkar deras konformation, såsom ring storlek och position.
Vi beskriver ett detaljerat protokoll för att syntetisera ett bibliotek av ryggraden cykliska peptider riktade mot särskilda parasit protonpumpshämmare. Med hjälp av en rationell design strategi, utvecklade vi peptider härledda från ställningen protein L eishmania receptor för aktiverat C-kinas (LACK). Vi antog att sekvenser i LACK som är konserverade i parasiter, men inte i däggdjursvärden homologen, kan representera interaktionsställen för proteiner som är kritiska för parasiternas viabilitet. De cykliska peptider syntetiserades med användning av mikrovågsstrålning för att reducera reaktionstiderna och ökaeffektivitet. Utveckla ett bibliotek av ryggraden cykliska peptider med olika ringstorlekar underlättar en systematisk skärm för den mest biologiskt aktiva konformation. Denna metod ger en allmän, snabb och enkelt sätt att syntetisera cykliska peptider.
Introduction
Protein-proteininteraktioner (PPI) spelar en central roll i de flesta biologiska processer, från intracellulär signalöverföring till celldöd 1. Därför, med inriktning PPI är av grundläggande betydelse för grundforskning och terapeutiska tillämpningar. PPI kan regleras genom specifika och stabila antikroppar, men antikroppar är dyra och svåra att tillverka och ha dålig biotillgänglighet. Alternativt kan producentprisindex riktas av små molekyler. Små molekyler är lättare att syntetisera och billigt jämfört med antikroppar; men de är relativt mindre flexibel och passar bättre för små håligheter än till stora protein-protein gränssnitt 2,3. Olika studier har visat att peptider, som är enklare och billigare än antikroppar och mer flexibelt än små molekyler, kan binda protein gränssnitt och reglera PPI 4,5. Den globala terapeutisk peptid marknaden värderades cirka femton miljarder dollar under 2013 och växer 10,5% annually 6. Dessutom finns det mer än 50 marknadsförda peptider, cirka 270 peptider i olika faser av klinisk prövning, och omkring 400 peptider i avancerade prekliniska faser 7. Trots att många peptider används som läkemedel, peptider utgör fortfarande flera utmaningar som begränsar deras utbredd tillämpning inklusive dålig biotillgänglighet och stabilitet, ineffektivitet i korsningen cellmembran, och konformationsflexibilitet 8,9. Ett alternativ för att övervinna dessa nackdelar är att tillämpa olika modifieringar såsom lokala (D-aminosyra och N-alkylering) och global (cyklisering) begränsningar 8,10-12. Dessa ändringar förekommer också naturligt. Till exempel, cyklosporin A ett immunosuppressivt cyklisk naturlig peptid, innehåller en enda D-aminosyra och genomgår N-alkyleringsförfaranden modifieringar 13,14.
Modifiering av naturliga aminosyror för att inducera lokala begränsningar, såsom D- och N-alkylering, ofta påverkar peptiden9; s biologiska aktivitet. Emellertid cyklisering, där sekvensen av intresse kan vara densamma, är det mer sannolikt att bevara biologisk aktivitet. Cyklisering är ett mycket attraktivt sätt att begränsa peptidkonforma utrymme genom att minska balansen mellan olika konformationer. Det ökar vanligen biologisk aktivitet och selektivitet genom att begränsa peptiden till den aktiva konformationen som medierar endast en funktion. Cyklisering förbättrar även peptidstabilitet genom att hålla peptiden i en konformation som är mindre erkänt av nedbrytande enzymer. I själva verket var cykliska peptider visade sig ha förbättrad metabolisk stabilitet, biotillgänglighet och selektivitet jämfört med deras linjära motsvarigheter 15-17.
Däremot kan cyklisering vara ett dubbeleggat svärd eftersom det i vissa fall begränsningen kan förhindra peptiderna från att uppnå en bioaktiv konformation. För att övervinna detta hinder, en fokuserad bibliotek i vilket alla peptider har samma primära sequence och följaktligen konstant farmakoforer kan syntetiseras. Peptider i biblioteket skiljer sig i parametrar som påverkar deras struktur, såsom ring storlek och position, för att därefter screena för de mest bioaktiva konforma 9,18.
Peptider kan syntetiseras både i lösning och en fast fas peptidsyntes (SPPS) tillvägagångssätt, som nu är vanligare peptidsyntes strategi och kommer att diskuteras vidare. SPPS är en process genom vilken kemiska omvandlingar utförs på en fast bärare via en linker till framställning av en mängd olika syntetiska föreningar 19. SPPS möjliggör montering peptider genom rad koppling av aminosyror stegvis från C-terminalen, som är bunden till en fast bärare, till N-terminalen. De N-a-aminosyrasidokedjor måste maskeras med skyddsgrupper som är stabila under de använda reaktionsbetingelserna under peptid töjning för att säkerställa tillsatsen av en aminosyra per step. I det slutliga steget, är peptiden frigörs från hartset och sidokedjan skyddande grupper ges samtidigt avlägsnas. Medan peptiden som syntetiseras, kan alla lösliga reagens avlägsnas från peptiden-fasta stödmatrisen genom filtrering och tvättades bort vid slutet av varje kopplingssteg. Med ett sådant system, kan ett stort överskott av reagens vid hög koncentration driva kopplingsreaktioner till fullständighet och alla syntessteg kan utföras i samma kärl utan någon överföring av material 20.
Även SPPS har vissa begränsningar såsom produktion av ofullständiga reaktioner, bireaktioner, orena reagens, liksom svårigheter övervakar reaktionen 21, har fördelarna med SPPS gjorde det "gold standard" för peptidsyntes. Dessa fördelar innefattar möjligheten att införliva icke-naturliga aminosyror, automation, enkel rening, minimerade fysiska förluster, och användningen av överskott av reagens, vilket resulterar ihög avkastning. SPPS har visat sig vara mycket användbar i syntesen av svåra sekvenser 21,22, fluorescerande ändringar 23 och peptidbibliotek 24,25. SPPS är också mycket användbar för andra poly-kedjeanordningama såsom oligonukleotider 26,27, oligosackarider 28,29 och peptidnukleinsyror 30,31. Intressant i vissa fall var SPPS visat sig vara fördelaktigt för att syntetisera små molekyler som traditionellt gjorda i lösning 32,33. SPPS används både i liten skala för forskning och undervisning 34,35 samt storskalig inom industrin 36-38.
Två syntesstrategier som huvudsakligen används i SPPS metodologi för syntes av peptider är butyloxikarbonyl (Boc) och 9-fluorenylmetoxikarbonyl (Fmoc). Den ursprungliga strategin infördes för SPPS var Boc, som kräver starka sura betingelser för att avlägsna sidokedjeskyddande grupper och klyva peptiden från rESIN. Fmoc-baserad peptidsyntes är emellertid utnyttjar måttliga normalförhållanden och är en mildare alternativ till den syralabila Boc-protokoll 39. Fmoc-strategin utnyttjar ortogonal t-butyl (tBu) sidokedjeskydd som avlägsnas i det sista steget av syntesen medan klyvning av peptiden från hartset under sura betingelser.
Den allmänna principen för peptidsyntes på fast bärare presenteras i figur 1. Den initiala aminosyran, maskeras av en temporär skyddsgrupp på N-α-terminalen, laddas på hartset från C-terminalen. En semipermanent skyddsgrupp för maskering av sidokedjan används också vid behov (figur 1, steg 1). Syntesen av målpeptiden är sammansatt av C-terminalen till N-terminalen av repetitiva cykler av avskyddande av den N-α-temporär skyddsgrupp (figur 1, steg 2) och koppling av nästa skyddade aminosyra (figur 1 </str ong>, steg 3). Efter den sista aminosyran är laddad (figur 1, steg 4), klyvs peptiden från hartsbäraren och de halvpermanenta skyddsgrupper avlägsnas (figur 1, steg 5).
Figur 1. Allmänt system av fast fas-peptidsyntes. Den N-α-skyddad aminosyra är förankrad med hjälp av karboxylgruppen via en linker till hartset (steg 1). Den önskade peptiden ihopsätts på ett linjärt sätt från C-terminalen till N-terminalen av repetitiva cykler av avskyddning av den temporära skyddsgruppen (TPG) från N-α (steg 2) och aminosyrakoppling (steg 3). Efter fullföljandet av syntesen (steg 4), är de halvpermanenta skyddsgrupper (SPG) avskyddas under peptidklyvning (steg 5).få = "_ blank"> Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Efter monteringen av hela peptidkedjan, kan cyklisering uppnås genom flera alternativ: (A) head-to-tail cyklisering – detta är ett bekvämt sätt, men begränsad, eftersom det ger bara ett alternativ för cyklisering (Figur 2A), (B) cyklisering med användning av de aminosyror från sekvensen av intresse som innehåller bioaktiva funktionella grupper – kan emellertid användningen av dessa aminosyror påverkar den biologiska aktiviteten (figur 2B), och (C) cyklisering genom tillsats aminosyror (eller andra byggstenar) utan att störa det bioaktiva sekvensen. Presentation dessa molekyler är utbredd eftersom den tillåter framställning av fokuserade bibliotek utan att modifiera sekvensen av intresse (figur 2C).
Figure 2. Alternativa peptid cyklisering strategier (A) huvud till svans cyklisering, genom en peptidbindning mellan C-terminalen och N-terminalen.; (B) cyklisering mellan funktionella grupper, såsom en disulfidbindning mellan cysteinrester (1), eller en amidbindning mellan sidokedjorna av lysin till asparaginsyra / glutaminsyra (2), eller sidokedjan till N- eller C-terminalen (3 -4); (C) cyklisering genom att lägga till extra aminosyror eller aminosyraderivat eller små molekyler, till exempel innan (R0) och efter (R7) den bioaktiva sekvensen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Mikrovågsassisterad syntes använder mikrovågsstrålning att värma reaktioner, vilket accelererande organisk kemisk omvandling 40,41. Mikrovågsugn kemi är baserad på förmågan hos reagenset / lösningsmedel för att absorbera denmikrovågsenergi och omvandla den till värme 42. Innan tekniken blev utbredd, hade stora nackdelar som måste övervinnas, inklusive styrbarhet och reproducerbarhet syntesprotokoll och brist på tillgängliga system för lämpliga temperatur- och tryckkontroller 43,44. Den första rapporten från mikrovågsassisterad peptidsyntes utfördes med användning av ett kök mikrovågsugn att syntetisera flera korta peptider (7-10 aminosyror) med betydande förbättring av kopplingseffektiviteten och renhet 45. Dessutom har mikrovågsenergi visat sig minska kedja aggregering, minska sidoreaktioner, begränsa racemisering och förbättra kopplingshastigheter, som alla är avgörande för svåra och långa sekvenser 46-53.
För närvarande användningen av mikrovågsbestrålning för syntes av peptider eller besläktade föreningar på en fast bärare är omfattande, inklusive (a) Syntes i vatten i stället för organiska lösningsmedel 54; (B) Syntes av peptider medgemensamma posttranslationella modifieringar, såsom glykopeptider 55-58 eller fosfopeptider 59-61, vars syntes är typiskt svårt på grund av den låga kopplingseffektiviteten av steriskt hindrade aminosyraderivat; (C) Syntes av peptider med modifikation i huvudkedjan, såsom azapeptides, som kan bildas genom ersättning av C (α) av en aminosyrarest med en kväveatom 62 eller peptoider, vars sidokedja är förbunden med amidkvävet snarare än Ca atom 63,64; (D) Syntes av cykliska peptider 65-71; och (E) syntes av kombinatoriska bibliotek 51,72. I många fall, rapporterade författarna högre effektivitet och minskad syntes gång med användning av mikrovågsbestrålning i jämförelse med det konventionella protokollet.
Med hjälp av en rationell design 73-75, har vi utvecklat anti-parasit peptider som härrör från ställningen L eishmania receptor for aktiverade C-kinas (LACK). LACK spelar en viktig roll i den tidiga fasen av Leishmania-infektion 76. Parasiter som uttrycker lägre nivåer av LACK inte parasitera även immun äventyras möss 77 som LACK är involverat i viktiga parasitsignalprocesser och proteinsyntes 78. Därför är LACK en viktig byggnadsställning protein 79 och en värdefull läkemedelsmål. Fokusera på sekvenser i LACK som är konserverade i parasiter, men inte i värddäggdjurshomologen RACK, identifierade vi en 8 aminosyrapeptid (RNGQCQRK) som minskade Leishmania sp. Viabilitet i odling.
Här beskriver vi ett protokoll för syntes av ryggraden cykliska peptider härledda från LACK proteinsekvensen som beskrivits ovan. Peptiderna syntetiserades på en fast bärare med användning av mikrovågsuppvärmning av SPPS metodologi med Fmoc / tBu-protokollet. Peptider konjugerades till en TAT 47-57 (YGRKKRRQRRR) bärarpeptid genom en amidbindning somdel av SPPS. TAT-baserad transport av olika laster till celler har använts i över 15 år och leverans av lasten i subcellulära organeller har bekräftats 80. Fyra olika linkers, bärnstenssyra och glutarsyra-anhydrid samt adipinsyra och pimelinsyra, användes för att utföra cykliseringen att alstra karboxylsyragrupper linkers enligt två till fem kolatomer. Cyklisering utfördes med användning av mikrovågsenergi, och de slutliga klyvnings och i sidokedjan avlägsnande stegen gjordes manuellt utan mikrovågsenergi. Användningen av en automatiserad mikro-syntetiserare förbättras produktrenheten, ökade produktutbytet, och minskad varaktighet av syntesen. Denna allmänna protokoll kan tillämpas på andra studier som utnyttjar peptider att förstå viktig molekylär mekanism in vitro och in vivo och ytterligare utveckla potentiella läkemedel för mänskliga sjukdomar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Syntesen av en fokuserad bibliotek av ryggrads cykliska peptider härledda från LACK proteinet enligt Leishmania parasiten med användning av en helt automatiserad mikrovågsugn syntetiserare beskrivs. En fokuserad bibliotek av cykliska peptider har utvecklats med konserverade farmakoforer och olika länkar. Tillsats av olika linkers såsom glutarsyraanhydrid, bärnstensyraanhydrid, adipinsyra, pimelinsyra, lysin, ornitin, och andra byggblock kan användas för att öka mångfalden av den konformationella utry…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi tackar Lauren Van Wassenhove, Sunhee Hwang, och Daria Mochly-Rosen för bra diskussioner. Arbetet stöddes av National Institutes of Health Grant NIH RC4 TW008781-01 C-IDEA (SPARK) att Nq Finansiärerna hade ingen roll i studiedesign, datainsamling och analys, beslut att publicera, eller beredning av manuskriptet.
Materials
| REAGENTS | |||
| Solid support, Rink Amide AM resin ML | CBL | BR-1330 | loading: 0.49 mmol/g |
| Fmoc-Ala-OH | Advanced Chemtech | FA2100 | |
| Fmoc-Arg(Pbf)-OH | Advanced Chemtech | FR2136 | |
| Fmoc-Asn(Trt)-OH | Advanced Chemtech | FN2152 | |
| Fmoc-Asp(OBut)-OH | Advanced Chemtech | FD2192 | |
| Fmoc-Cys(Trt)-OH | Advanced Chemtech | FC2214 | |
| Fmoc-Gln(Trt)-OH | Advanced Chemtech | FQ2251 | |
| Fmoc-Glu(OtBu)-OH | Advanced Chemtech | FE2237 | |
| Fmoc-Gly-OH | Advanced Chemtech | FG2275 | |
| Fmoc-His(Trt)-OH | Advanced Chemtech | FH2316 | |
| Fmoc-Ile-OH | Advanced Chemtech | FI2326 | |
| Fmoc-Leu-OH | Advanced Chemtech | FL2350 | |
| Fmoc-Lys(Boc)-OH | Advanced Chemtech | FK2390 | |
| Fmoc-Met-OH | Advanced Chemtech | FM2400 | |
| Fmoc-Phe-OH | Advanced Chemtech | FF2425 | |
| Fmoc-Pro-OH | Advanced Chemtech | FP2450 | |
| Fmoc-Ser-(tBu)-OH | Advanced Chemtech | FS2476 | |
| Fmoc-Thr(tBu)-OH | Advanced Chemtech | FT2518 | |
| Fmoc-Trp(Boc)-OH | Advanced Chemtech | FW2527 | |
| Fmoc-Tyr(But)-OH | Advanced Chemtech | FY2563 | |
| Fmoc-Val-OH | Advanced Chemtech | FV2575 | |
| 1-Methyl-2-pyrrolidinone (NMP) | Sigma | 328634 | Caution Toxic/Highly flammable/Irritant. |
| N,N-Dimethylformamide (DMF) | Alfa Aesar | 43465 | Caution Toxic |
| Use high quality DMF to eliminate side reactions such as Fmoc removal as a result of the dimethylamine traces from DMF decomposition. | |||
| Dichloromethane (DCM) | Sigma | D65100 | Caution Harmful |
| Dibromomethane (DBM) | Sigma | D41868 | Caution Harmful |
| Trifluoroacetic acid (TFA) | Sigma | T62200 | Caution Corrosive/Toxic |
| Trifluoroacetic acid, HPLC grade (TFA) | Sigma | 91707 | Caution Corrosive/Toxic |
| Diethylether | Sigma | 31690 | Caution Highly flammable/Harmful |
| Triisopropylsilane (TIS) | Sigma | 233781 | Caution Irritant/Flammable |
| Water, HPLC grade | Sigma | 270733 | |
| Acetonitroile, HPLC grade (ACN) | Fisher Scientific | A998-4 | Caution Flammable/Irritant/Harmful |
| N,N-Diisopropylethylamine (DIEA) | Sigma | 3440 | Caution Corrosive/Highly flammable |
| Piperidine | Sigma | W290807 | Caution Toxic/Highly flammable |
| Pyridine | Sigma | 270970 | Caution Highly flammable/Harmful |
| Ethanol (EtOH) | Sigma | 459844 | Caution Highly flammable/Irritant |
| 1-Hydroxybenzotriazole hydrate (HOBt) | Sigma | 157260 | Caution Highly flammable/Irritant/Harmful |
| O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N′,N′-tetramethyluronium hexafluorophosphate (HBTU) | Sigma | 12804 | Caution Irritant/Harmful |
| Benzotriazole-1-ly-oxy-tris-pyrrolidinophosphonium hexafluorphosphate (PyBOP) | Advanced Chemtech | RC8602 | Caution Irritant |
| Ninhydrin | Sigma | 454044 | Caution Harmful |
| Phenol | Sigma | P3653 | Caution Corrosive/Toxic |
| Potassium cyanide (KCN) | Sigma | 11813 | Caution Very Toxic |
| Potassium hydroxide (KOH) | Sigma | 221473 | Caution Toxic |
| N,N’- | Sigma | 38370 | Caution Flammable/ Toxic |
| Diisopropylcarbodiimide (DIC) | |||
| 4-Dimethylaminopyridine (DMAP) | Sigma | 522805 | Caution Toxic/Irritant |
| Glutaric anhydride | Sigma | G3806 | Caution Flammable/Irritant/Harmful |
| Succinic anhydride | Sigma | 239690 | Caution Irritant/Harmful |
| Adipic acid | Sigma | A26357 | Caution Toxic/Irritant |
| Pimelic acid | Sigma | P45001 | Caution Toxic/Irritant |
| Chloranil | Sigma | 23290 | Caution Toxic/Irritant |
| Acetaldehyde | Sigma | 402788 | Caution Flammable/ Toxic |
| EQUIPMENT | |||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Centrifuge | Beckman Coulter | Allegra 6R centrifuge | |
| Lyophilizer | Labconco | freezone 4.5 | |
| Vacuum pump | Franklin Electric | model 1101101416 with 3/4 HP | Alcatel pump with Franklin Motor |
| Polypropylene cartridge 12 ml | Applied Separation | 2419 | |
| Cap plug for 12 ml polypropylene cartridge | Applied Separation | 8157 | |
| Polypropylene cartridge 3 ml | Applied Separation | 2413 | |
| Cap plug for 3 ml polypropylene cartridge | Applied Separation | 8054 | |
| Stop cocks PTFE | Applied Separation | 2406 | |
| Tubes flat, 50 ml | VWR | 21008-240 | |
| Extraction manifold, 20 pos, 16 x 100 mm tubes | Waters | WAT200609 | |
| Shaker, BD adams™ nutator mixer | Fisher scientific | 22363152 | |
| Nalgene HDPE narrow mouth IP2 bottles, 125 ml | Fisher scientific | 03-312-8 | |
| Erlenmeyer flask | Fisher Scientific | FB-501, 500 ml | |
| Heating block | Thermolyne | 1760 dri bath | |
| Disposable borosilicate glass tubes with plain end | Fisher Scientific | 14-961-25 | |
| Micropipettes and tips Finnpipette | Thermo | 20–200 and 100–1,000 μl | |
| HPLC vials – micro vl pp 400 µl PK100 | VWR | 69400-124 | |
| HPLC vial- Blue Snap-It Cap | VWR | 66030-600 | |
| Analytical HPLC column | Peeke Scientific | U1-5C18Q-JJ | ultro 120 5 µm C18Q, 4.6 mm ID 150 mm |
| Prep HPLC column, XBridge | Waters | OBD C18 5 µm column | 19 mm × 150 mm |
| Mass spectrometer | Applied Biosystems | Voyager DE-RP |
References
- Wells, J. A., McClendon, C. L. Reaching for high-hanging fruit in drug discovery at protein-protein interfaces. Nature. 450 (7172), 1001-1009 (2007).
- Arkin, M. R., Wells, J. A. Small-molecule inhibitors of protein-protein interactions: progressing towards the dream. Nat Rev Drug Discov. (4), 301-317 (2004).
- Mandell, D. J., Kortemme, T. Computer-aided design of functional protein interactions. Nat. Chem. Biol. 5 (11), 797-807 (2009).
- Friedler, A., et al. Backbone cyclic peptide, which mimics the nuclear localization signal of human immunodeficiency virus type 1 matrix protein, inhibits nuclear import and virus production in nondividing cells. Biochemistry. 37 (16), 5616-5622 (1998).
- Brandman, R., Disatnik, M. H., Churchill, E., Mochly-Rosen, D. Peptides derived from the C2 domain of protein kinase C epsilon (epsilon PKC) modulate epsilon PKC activity and identify potential protein-protein interaction surfaces. J. Biol. Chem. 282 (6), 4113-4123 (2007).
- Vlieghe, P., Lisowski, V., Martinez, J., Khrestchatisky, M. Synthetic therapeutic peptides: science and market. Drug discov today. 15 (1-2), 40-56 (2010).
- Marx, V. Watching Peptide Drugs Grow Up. Chemical & Engineering News. 83, 17-24 (2005).
- Denicourt, C., Dowdy, S. F. Medicine. Targeting apoptotic pathways in cancer cells. Science. 305 (5689), 1411-1413 (2004).
- Qvit, N., et al. Synthesis of a novel macrocyclic library: discovery of an IGF-1R inhibitor. J Comb Chem. 10 (2), 256-266 (2008).
- Patch, J. A., Barron, A. E. Mimicry of bioactive peptides via non-natural, sequence-specific peptidomimetic oligomers. Curr. Opin. Chem. Biol. 6 (6), 872-877 (2002).
- Kessler, H. Peptide Conformations .19. Conformation and Biological-Activity of Cyclic-Peptides. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 21 (7), 512-523 (1982).
- Gazal, S., Gelerman, G., Gilon, C. Novel Gly building units for backbone cyclization: synthesis and incorporation into model peptides. Peptides. 24 (12), 1847-1852 (2003).
- Fesik, S. W., et al. NMR studies of [U-13C]cyclosporin A bound to cyclophilin: bound conformation and portions of cyclosporin involved in binding. Biochemistry. 30 (26), 6574-6583 (1991).
- Kornfeld, O. S., et al. Mitochondrial Reactive Oxygen Species at the Heart of the Matter: New Therapeutic Approaches for Cardiovascular Diseases. Circ. Res. 116 (11), 1783-1799 (2015).
- Boguslavsky, V., Hruby, V. J., O’Brien, D. F., Misicka, A., Lipkowski, A. W. Effect of peptide conformation on membrane permeability. J. Pept. Res. 61 (6), 287-297 (2003).
- Eguchi, M., et al. Solid-phase synthesis and structural analysis of bicyclic beta-turn mimetics incorporating functionality at the i to i+3 positions. J. Am. Chem. Soc. 121 (51), 12204-12205 (1999).
- Altstein, M., et al. Backbone cyclic peptide antagonists, derived from the insect pheromone biosynthesis activating neuropeptide, inhibit sex pheromone biosynthesis in moths. J. Biol. Chem. 274 (25), 17573-17579 (1999).
- Cheng, M. F., Fang, J. M. Liquid-phase combinatorial synthesis of 1,4-benzodiazepine-2,5-diones as the candidates of endothelin receptor antagonism. J. Comb. Chem. 6 (1), 99-104 (2004).
- Merrifield, R. B. Solid Phase Peptide Synthesis I. the Synthesis of a Tetrapeptide. J. Am. Chem. Soc. 85, 2149-2154 (1963).
- Pfeiffer, C. T., Schafmeister, C. E. Solid phase synthesis of a functionalized bis-peptide using ‘safety catch’ methodology. J Vis Exp. (63), e4112 (2012).
- Coin, I., Beyermann, M., Bienert, M. Solid-phase peptide synthesis: from standard procedures to the synthesis of difficult sequences. Nat. Protoc. 2 (12), 3247-3256 (2007).
- Qvit, N., et al. Design and synthesis of backbone cyclic phosphorylated peptides: the IκB model. Biopolymers. 91 (2), 157-168 (2009).
- Sainlos, M., Imperiali, B. Tools for investigating peptide-protein interactions: peptide incorporation of environment-sensitive fluorophores through SPPS-based ‘building block’ approach. Nat. Protoc. 2 (12), 3210-3218 (2007).
- Hilpert, K., Winkler, D. F., Hancock, R. E. Peptide arrays on cellulose support: SPOT synthesis, a time and cost efficient method for synthesis of large numbers of peptides in a parallel and addressable fashion. Nat. Protoc. 2 (6), 1333-1349 (2007).
- Qi, X., Qvit, N., Su, Y. C., Mochly-Rosen, D. A novel Drp1 inhibitor diminishes aberrant mitochondrial fission and neurotoxicity. J. Cell Sci. 126 (Pt 3), 789-802 (2013).
- Beaucage, S. L. Solid-phase synthesis of siRNA oligonucleotides. Curr. Opin. Drug Discovery Dev. 11 (2), 203-216 (2008).
- Dhanawat, M., Shrivastava, S. K. Solid-Phase Synthesis of Oligosaccharide Drugs: A Review. Mini Rev Med Chem. 9 (2), 169-185 (2009).
- Seeberger, P. H., Werz, D. B. Synthesis and medical applications of oligosaccharides. Nature. 446 (7139), 1046-1051 (2007).
- Plante, O. J., Palmacci, E. R., Seeberger, P. H. Automated solid-phase synthesis of oligosaccharides. Science. 291 (5508), 1523-1527 (2001).
- Komiyama, M., Aiba, Y., Ishizuka, T., Sumaoka, J. Solid-phase synthesis of pseudo-complementary peptide nucleic acids. Nat. Protoc. 3 (4), 646-654 (2008).
- Christensen, L., et al. Solid-Phase synthesis of peptide nucleic acids. J. Pept. Sci. 1 (3), 175-183 (1995).
- Qvit, N., et al. Development of bifunctional photoactivatable benzophenone probes and their application to glycoside substrates. Biopolymers. 90 (4), 526-536 (2008).
- O’Neill, J. C., Blackwell, H. E. Solid-phase and microwave-assisted syntheses of 2,5-diketopiperazines: small molecules with great potential. Comb Chem High Throughput Screen. 10 (10), 857-876 (2007).
- Qvit, N., Barda, Y., Shalev, D., Gilon, C. A Laboratory Preparation of Aspartame Analogs Using Simultaneous Multiple Parallel Synthesis Methodology. J. Chem. Educ. 84 (12), 1988-1991 (2007).
- Truran, G. A., Aiken, K. S., Fleming, T. R., Webb, P. J., Markgraf, J. H. Solid phase organic synthesis and combinatorial chemistry: A laboratory preparation of oligopeptides. J. Chem. Educ. 79 (1), 85-86 (2002).
- Verlander, M. Industrial applications of solid-phase peptide synthesis – A status report. Int. J. Pept. Res. Ther. 13 (1-2), 75-82 (2007).
- Bray, B. L. Large-scale manufacture of peptide therapeutics by chemical synthesis. Nature reviews. Drug discovery. 2 (7), 587-593 (2003).
- Qvit, N. Development and therapeutic applications of oligonucleotides and peptides. chimica Oggi / CHEMISTRY today. 29 (2), 4-7 (2011).
- Carpino, L. A., Han, G. Y. 9-Fluorenylmethoxycarbonyl Amino-Protecting Group. J. Org. Chem. 37 (22), 3404-3409 (1972).
- Gedye, R., et al. The use of microwave ovens for rapid organic synthesis. Tetrahedron Lett. 27 (3), 279-282 (1986).
- Giguere, R. J., Bray, T. L., Duncan, S. M., Majetich, G. Application of commercial microwave ovens to organic synthesis. Tetrahedron Lett. 27 (41), 4945-4948 (1986).
- Kappe, C. O., Dallinger, D. The impact of microwave synthesis on drug discovery. Nature reviews. Drug discovery. 5 (1), 51-63 (2006).
- Kappe, C. O. Controlled microwave heating in modern organic synthesis. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 43 (46), 6250-6284 (2004).
- de la Hoz, A., Diaz-Ortiz, A., Moreno, A. Microwaves in organic synthesis. Thermal and non-thermal microwave effects. Chem. Soc. Rev. 34 (2), 164-178 (2005).
- Yu, H. M., Chen, S. T., Wang, K. T. Enhanced coupling efficiency in solid-phase peptide synthesis by microwave irradiation. J. Org. Chem. 57 (18), 4781-4784 (1992).
- Mingos, D. M. P., Baghurst, D. R. Tilden Lecture. Applications of microwave dielectric heating effects to synthetic problems in chemistry. Chem. Soc. Rev. 20 (1), 1-47 (1991).
- Gabriel, C., Gabriel, S., Grant, E. H., Halstead, B. S. J., Mingos, D. M. P. Dielectric parameters relevant to microwave dielectric heating. Chem. Soc. Rev. 27 (3), 213-224 (1998).
- Sabatino, G., Papini, A. M. Advances in automatic, manual and microwave-assisted solid-phase peptide synthesis. Curr. Opin. Drug Discovery Dev. 11 (6), 762-770 (2008).
- Banerjee, J., Hanson, A. J., Muhonen, W. W., Shabb, J. B., Mallik, S. Microwave-assisted synthesis of triple-helical, collagen-mimetic lipopeptides. Nat. Protoc. 5 (1), 39-50 (2010).
- Bacsa, B., Kappe, C. O. Rapid solid-phase synthesis of a calmodulin-binding peptide using controlled microwave irradiation. Nat. Protoc. 2 (9), 2222-2227 (2007).
- Murray, J. K., Gellman, S. H. Parallel synthesis of peptide libraries using microwave irradiation. Nat. Protoc. 2 (3), 624-631 (2007).
- Palasek, S. A., Cox, Z. J., Collins, J. M. Limiting racemization and aspartimide formation in microwave-enhanced Fmoc solid phase peptide synthesis. J Pept Sci. 13 (3), 143-148 (2007).
- Murray, J. K., Aral, J., Miranda, L. P. Solid-Phase Peptide Synthesis Using Microwave Irradiation. Methods Mol. Biol. 716, 73-88 (2011).
- Galanis, A. S., Albericio, F., Grotli, M. Solid-Phase Peptide Synthesis in Water Using Microwave-Assisted Heating. Organic Letters. 11 (20), 4488-4491 (2009).
- Rizzolo, F., Sabatino, G., Chelli, M., Rovero, P., Papini, A. M. A convenient microwave-enhanced solid-phase synthesis of difficult peptide sequences: Case study of Gramicidin A and CSF114(Glc). Int. J. Pept. Res. Ther. 13 (1-2), 203-208 (2007).
- Matsushita, T., Hinou, H., Kurogochi, M., Shimizu, H., Nishimura, S. Rapid microwave-assisted solid-phase glycopeptide synthesis. Org Lett. 7 (5), 877-880 (2005).
- Nagaike, F., et al. Efficient microwave-assisted tandem N- to S-acyl transfer and thioester exchange for the preparation of a glycosylated peptide thioester. Org Lett. 8 (20), 4465-4468 (2006).
- Naruchi, K., et al. Construction and structural characterization of versatile lactosaminoglycan-related compound library for the synthesis of complex glycopeptides and glycosphingolipids. J. Org. Chem. 71 (26), 9609-9621 (2006).
- Brandt, M., Gammeltoft, S., Jensen, K. J. Microwave heating for solid-phase peptide synthesis: General evaluation and application to 15-mer phosphopeptides. Int. J. Pept. Res. Ther. 12 (4), 349-357 (2006).
- Harris, P. W. R., Williams, G. M., Shepherd, P., Brimble, M. A. The Synthesis of Phosphopeptides Using Microwave-assisted Solid Phase Peptide Synthesis. Int. J. Pept. Res. Ther. 14 (4), 387-392 (2008).
- Qvit, N. Microwave-assisted Synthesis of Cyclic Phosphopeptide on Solid Support. Chem. Biol. Drug Des. 85 (3), 300-305 (2014).
- Kato, D., Verhelst, S. H., Sexton, K. B., Bogyo, M. A general solid phase method for the preparation of diverse azapeptide probes directed against cysteine proteases. Org Lett. 7 (25), 5649-5652 (2005).
- Olivos, H. J., Alluri, P. G., Reddy, M. M., Salony, D., Kodadek, T. Microwave-assisted solid-phase synthesis of peptoids. Org Lett. 4 (23), 4057-4059 (2002).
- Gorske, B. C., Jewell, S. A., Guerard, E. J., Blackwell, H. E. Expedient synthesis and design strategies for new peptoid construction. Org Lett. 7 (8), 1521-1524 (2005).
- Grieco, P., et al. Design and microwave-assisted synthesis of novel macrocyclic peptides active at melanocortin receptors: discovery of potent and selective hMC5R receptor antagonists. J. Med. Chem. 51 (9), 2701-2707 (2008).
- Boutard, N., Jamieson, A. G., Ong, H., Lubell, W. D. Structure-Activity Analysis of the Growth Hormone Secretagogue GHRP-6 by alpha- and beta-Amino gamma-Lactam Positional Scanning. Chem. Biol. Drug Des. 75 (1), 40-50 (2010).
- Jamieson, A. G., et al. Positional scanning for peptide secondary structure by systematic solid-phase synthesis of amino lactam peptides. J. Am. Chem. Soc. 131 (22), 7917-7927 (2009).
- Hossain, M. A., Bathgate, R. A. D., Tregear, G., Wade, J. D. De Novo Design and Synthesis of Cyclic and Linear Peptides to Mimic the Binding Cassette of Human Relaxin. Annals of the New York Academy of Sciences. 1160, 16-19 (2009).
- Fowler, S. A., Stacy, D. M., Blackwell, H. E. Design and synthesis of macrocyclic peptomers as mimics of a quorum sensing signal from Staphylococcus aureus. Org Lett. 10 (12), 2329-2332 (2008).
- Cemazar, M., Craik, D. J. Microwave-assisted Boc-solid phase peptide synthesis of cyclic cysteine-rich peptides. J Pept Sci. 14 (6), 683-689 (2008).
- Miles, S. M., Leatherbarrow, R. J., Marsden, S. P., Coates, W. J. Synthesis and bio-assay of RCM-derived Bowman-Birk inhibitor analogues. Org Biomol Chem. 2 (3), 281-283 (2004).
- Murray, J. K., et al. Efficient synthesis of a beta-peptide combinatorial library with microwave irradiation. J. Am. Chem. Soc. 127 (38), 13271-13280 (2005).
- Churchill, E. N., Qvit, N., Mochly-Rosen, D. Rationally designed peptide regulators of protein kinase. C. Trends Endocrinol. Metab. 20 (1), 25-33 (2009).
- Mochly-Rosen, D., Qvit, N. Peptide inhibitors of protein-protein interactions. chimica Oggi / CHEMISTRY today. 28 (1), 14-16 (2010).
- Qvit, N., Mochly-Rosen, D. Highly specific modulators of protein kinase C localization: applications to heart failure. Drug Discov. Today Dis. Mech. 7 (2), e87-e93 (2010).
- Mougneau, E., et al. Expression cloning of a protective Leishmania antigen. Science. 268 (5210), 563-566 (1995).
- Kelly, B. L., Stetson, D. B., Locksley, R. M. Leishmania major LACK antigen is required for efficient vertebrate parasitization. J. Exp. Med. 198 (11), 1689-1698 (2003).
- Choudhury, K., et al. Trypanosomatid RACK1 orthologs show functional differences associated with translation despite similar roles in Leishmania pathogenesis. PLoS One. 6 (6), e20710 (2011).
- Gonzalez-Aseguinolaza, G., Taladriz, S., Marquet, A., Larraga, V. Molecular cloning, cell localization and binding affinity to DNA replication proteins of the p36/LACK protective antigen from Leishmania infantum. Eur. J. Biochem. 259 (3), 909-916 (1999).
- Gump, J. M., Dowdy, S. F. TAT transduction: the molecular mechanism and therapeutic prospects. Trends Mol. Med. 13 (10), 443-448 (2007).
- Aletras, A., Barlos, K., Gatos, D., Koutsogianni, S., Mamos, P. Preparation of the very acid-sensitive Fmoc-Lys(Mtt)-OH. Application in the synthesis of side-chain to side-chain cyclic peptides and oligolysine cores suitable for the solid-phase assembly of MAPs and TASPs. Int. J. Pept. Protein Res. 45 (5), 488-496 (1995).
- Li, D., Elbert, D. L. The kinetics of the removal of the N-methyltrityl (Mtt) group during the synthesis of branched peptides. J. Pept. Res. 60 (5), 300-303 (2002).
- Bourel, L., Carion, O., Gras-Masse, H., Melnyk, O. The deprotection of Lys(Mtt) revisited. J Pept Sci. 6 (6), 264-270 (2000).
- Tran, H., Gael, S. L., Connolly, M. D., Zuckermann, R. N. Solid-phase submonomer synthesis of peptoid polymers and their self-assembly into highly-ordered nanosheets. J Vis Exp. (57), e3373 (2011).
- Kaiser, E., Colescot, R. L., Bossinge, C. D., Cook, P. I. Color Test for Detection of Free Terminal Amino Groups in Solid-Phase Synthesis of Peptides. Anal. Biochem. 34 (2), 595-598 (1970).
- Christensen, T. Qualitative Test for Monitoring Coupling Completeness in Solid-Phase Peptide-Synthesis Using Chloranil. Acta Chem. Scand. Ser.B-Org. Chem. Biochem. 33 (10), 763-766 (1979).
- Qvit, N., Crapster, J. A. Peptides that Target Protein-Protein Interactions as an Anti-Parasite Strategy. chimica Oggi / CHEMISTRY today. 32 (6), 62-66 (2014).
- Byk, G., et al. Synthesis and biological activity of NK-1 selective, N-backbone cyclic analogs of the C-terminal hexapeptide of substance P. J. Med. Chem. 39 (16), 3174-3178 (1996).
- King, D. S., Fields, C. G., Fields, G. B. A cleavage method which minimizes side reactions following Fmoc solid phase peptide synthesis. Int. J. Pept. Protein Res. 36 (3), 255-266 (1990).
- Pedersen, S. L., Tofteng, A. P., Malik, L., Jensen, K. J. Microwave heating in solid-phase peptide synthesis. Chemical Society Reviews. 41 (5), 1826-1844 (2012).
- Colangelo, A. M., et al. A new nerve growth factor-mimetic peptide active on neuropathic pain in rats. J. Neurosci. 28 (11), 2698-2709 (2008).
- Mesfin, F. B., Andersen, T. T., Jacobson, H. I., Zhu, S., Bennett, J. A. Development of a synthetic cyclized peptide derived from alpha-fetoprotein that prevents the growth of human breast cancer. J. Pept. Res. 58 (3), 246-256 (2001).
- Mizejewski, G. J., Muehlemann, M., Dauphinee, M. Update of alpha fetoprotein growth-inhibitory peptides as biotherapeutic agents for tumor growth and metastasis. Chemotherapy. 52 (2), 83-90 (2006).
