Method Article

Mikrodalga Radyasyon Kullanımı Potansiyel Antiparazitik Therapeutics gibi omurga Siklik Peptit Kütüphanesi Gelişimi

DOI:

10.3791/53589

January 26th, 2016

In This Article

Summary

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

Mikrodalga ışınlaması kullanılarak siklik peptitlerin sentezi için basit ve genel bir yöntem özetlenmiştir. Bu prosedür, yan zincirleri ve farmakoforik kısımları korurken farklı konformasyonların bir koleksiyonu ile omurga siklik peptitlerinin sentezini sağlar ve bu nedenle biyoaktif konformasyonun taranmasına izin verir.

Abstract

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

Protein-protein etkileşimleri (PPIs) hemen hemen tüm biyolojik süreçlerin neden olduklarına ve birçok insan hastalıkları ile bağlantılıdır. Bu nedenle, temel araştırma ve ilaç sektöründe PPIs hedef büyük bir çaba var. Protein-protein arayüzleri düz, genellikle büyük ve genellikle bu tür siteleri hedeflemek küçük moleküllerin keşfi zorlaştıran, cepler yoksundur. Antikorlar kullanılarak alternatif hedefleme yaklaşımları kötü oral biyoyararlanım, düşük hücre geçirgenliği ve üretim verimsizliği nedeniyle sınırlamaları vardır.

PPI arayüzleri hedef peptidleri kullanma birçok avantajı vardır. Peptitler daha şekilsel esnekliğe, artan seçiciliğe sahip ve genellikle daha ucuzdur. Ancak, peptidler yoksul istikrar ve verimsizlik geçen hücre zarları da dahil olmak üzere, kendi sınırlamaları vardır. Bu tür kısıtlamaların üstesinden gelebilmek için, peptit siklizasyon yapılabilir. Siklizasyon peptid seçimliliği arttırmak için ortaya konmuşturMetabolik stabilitesi ve biyo. Bununla birlikte, bir siklik peptid konformasyonunu biyoaktif tahmin önemsiz değildir. Bu sorunun üstesinden gelebilmek için, bir çekici bir yaklaşım tüm omurga siklik peptitler aynı birincil sekansına sahiptir, ancak bu tür bir halka boyutu ve konumu olarak yapısını etkileyen parametrelerin, farklı olan ekrana odaklanmış bir kütüphanenin taranması için.

Spesifik parazit PPIs hedefleme omurgası siklik peptidlerin bir kütüphane sentezi için detaylı bir protokol açıklar. Rasyonel bir tasarım yaklaşımı kullanarak, aktive C-kinaz (EKSİKLİĞİ) için iskele protein L eishmania reseptörü türetilen peptidler geliştirdi. Biz ancak memeli konak homolog olarak, parazitler korunan LACK diziler, parazitlerin canlılığı açısından kritik olan proteinler için etkileşim siteleri temsil edebilir varsaydık. Halkalı peptidler reaksiyon sürelerini azaltmak ve artırmak için mikrodalga ışıması kullanılarak sentezlendiverimlilik. Farklı halka boyutları ile omurgası halkalı peptidler bir kütüphane geliştirilmesi en Biyolojik aktif konformasyon için sistematik bir ekran kolaylaştırır. Bu yöntem, döngüsel peptitler sentezlemek için bir genel, hızlı ve kolay bir yol sağlar.

Introduction

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

Protein-protein etkileşimleri (PPIs), hücre içi sinyal iletimine hücre ölümüne 1, en ​​çok biyolojik süreçlerde önemli bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, PPIs hedefleyen temel araştırma ve tedavi uygulamaları temel bir öneme sahiptir. PPI'lar özel ve stabil antikor ile düzenlenir, ancak antikorlar üretmek ve zayıf biyoyararlanıma sahip pahalı ve zordur edilebilir. Alternatif olarak, PPIs küçük moleküller ile hedeflenebilir. Küçük moleküller, antikorlar ile karşılaştırıldığında sentezlenmesi daha kolay ve ucuzdur; ancak, görece daha az esnek ve geniş protein-protein arayüzleri 2,3 daha küçük boşluklara daha iyi uyum. Çeşitli çalışmalar, basit ve u....

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

Protocol

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

1. Ekipman ve Reaktifler Hazırlık

  1. Hazırlama ekipmanları
    1. Uygun kişisel koruyucu ekipman kullanarak bir davlumbaz içindeki tüm adımları uygulayın.
    2. Kimyasal olarak (a cam bir sır ile 30 ml), bir Teflon bir reaksiyon kabı içinde, mikrodalga güç iletimi kontrol etmek için bir fiber optik ısı algılayıcı ile teçhiz Discover bir ek modül ile bir mikrodalga Peptid Sentezleyicisi kullanılarak katı destek üzerinde veya tek polipropilen peptidleri sentezler Kartuş (kaba frit ile 12 mi).
    3. Uygun karıştırma için, reaksiyon kabına, azot kaynağı bağlamak, ya da seçenek olarak polipropilen kartuşun her iki ucu mühürlenir, döner bir karıştırıcı üz....

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

Results

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

Burada özellikle Leishmania parazitinin hayati PPIs hedef ve (antiparaziter ajanlar 87 olarak PPIs hedef peptidler hakkında inceleme için) antiparaziter ajanlar gibi hareket omurga halkalı peptidler odaklanmış küçük bir kütüphane gelişimini açıklar. Yeni bir omurga siklik peptit sentezi yoluyla farmakoforlar, uzatılabilir büyüklükte bir iskele halinde muhafaza edilmektedir. Burada önerilen odaklanmış kütüphanenin gücü siklizasyonu yoluyla yapısal serbestlik kısıtlı bir derecede izin verirken peptid i.......

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

Discussion

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

Tam otomatik bir sentezleyici kullanılarak mikrodalga Layişmanya parazitin LACK proteini elde edilen omurgası, siklik peptitlerin odaklanmış bir kütüphane sentezi tarif edilmektedir. Siklik peptidlerin bir odaklanmış kütüphanesi korunmuş pharmacophores ve çeşitli bağlayıcılar ile geliştirilmiştir. Örneğin glutarik anhidrit, süksinik anhidrit, adipik asit, pimelik asit, lizin, ornitin, ve diğer yapı blokları gibi çeşitli bağlayıcıların eklenmesi siklik peptidlerin konformasyonal alan çeşitliliğini artırmak için .......

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

Disclosures

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

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgements

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

Biz yararlı tartışmalar için Lauren Van Wassenhove, Sunhee Hwang ve Daria Mochly-Rosen teşekkür ederiz. Fon çalışma tasarımı, veri toplama ve analizi, yayınlama kararı, ya da yazının hazırlanmasında hiçbir rolü vardı NQ için çalışma Sağlık Hibe NIH RC4 TW008781-01 C-IDEA (SPARK) Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmiştir.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
< güçlü > REAKTİFLER< / güçlü >
Katı destek, Rink Amid reçine MLCBLBR-1330yükleme: 0.49 mmol / g
Fmoc-Ala-OHGelişmiş ChemtechFA2100
Fmoc-Arg (Pbf) -OHGelişmiş ChemtechFR2136
Fmoc-ASN (Trt) -OHGelişmiş ChemtechFN2152
Fmoc-ASP (OBut) -OHGelişmiş ChemtechFD2192
Fmoc-Cys (Trt) -OHGelişmiş ChemtechFC2214
Fmoc-Gln (Trt) -OHİleri ChemtechFQ2251
Fmoc-Glu (OtBu) -OHİleri ChemtechFE2237
Fmoc-Gly-OHGelişmiş ChemtechFG2275
Fmoc-His(Trt)-OHGelişmiş ChemtechFH2316
Fmoc-Ile-OHGelişmiş ChemtechFI2326
Fmoc-Leu-OHİleri ChemtechFL2350
Fmoc-Lys(Boc)-OHİleri ChemtechFK2390
Fmoc-Met-OHGelişmiş ChemtechFM2400
Fmoc-Phe-OHGelişmiş ChemtechFF2425
Fmoc-Pro-OHGelişmiş ChemtechFP2450
Fmoc-Ser-(tBu)-OHGelişmiş ChemtechFS2476
Fmoc-Thr(tBu)-OHGelişmiş ChemtechFT2518
Fmoc-Trp(Boc)-OHİleri ChemtechFW2527
Fmoc-Tyr(Ama)-OHGelişmiş ChemtechFY2563
Fmoc-Val-OHGelişmiş ChemtechFV2575
1-Metil-2-pirolidinon (NMP)Sigma328634Dikkat< / güçlü> Toksik / Son derece yanıcı / Tahriş edici.
N, N< / em>-Dimetilformamid (DMF)Alfa Aesar43465< güçlü > Dikkat< / güçlü> Toksik.
DMF ayrışmasından kaynaklanan dimetilamin izlerinin bir sonucu olarak Fmoc çıkarılması gibi yan reaksiyonları ortadan kaldırmak için yüksek kaliteli DMF kullanın.
Diklorometan (DCM)SigmaD65100 Dikkat< / güçlü> Zararlı
Dibromometan (DBM)SigmaD41868 Dikkat< / güçlü > Zararlı
Trifloroasetik asit (TFA)SigmaT62200 Dikkat< / güçlü> Aşındırıcı / Toksik
Trifloroasetik asit, HPLC sınıfı (TFA)Sigma91707 Dikkat< / güçlü> Aşındırıcı / Toksik
DietileterSigma31690Dikkat< / güçlü> Son derece yanıcı / Zararlı
Triizopropilsilan (TIS)Sigma233781 Dikkat< / güçlü> Tahriş Edici / Yanıcı
Su, HPLC sınıfıSigma270733
Asetonitroil, HPLC sınıfı (ACN)Fisher BilimselA998-4< güçlü > Dikkat< / güçlü> Yanıcı / Tahriş Edici / Zararlı
< >N, N< / em >-Diizopropetilamin (DIEA)Sigma3440 Dikkat< / güçlü> Aşındırıcı / Yüksek yanıcı
PiperidinSigmaW290807Dikkat< / güçlü> Toksik / Yüksek derecede yanıcı
PiridinSigma270970Dikkat< / güçlü> Son derece yanıcı / Zararlı
Etanol (EtOH)Sigma459844Dikkat< / güçlü> Son derece yanıcı / Tahriş edici
1-Hidroksibenzotriazol hidrat (HOBt)Sigma157260 Dikkat< / güçlü> Son derece yanıcı / Tahriş edici / Zararlı
O-(Benzotriazol-1-il)-N,N,N′,N′ - tetrametiluronyum hekzaflorofosfat (HBTU)Sigma12804Dikkat Tahriş Edici/Zararlı
Benzotriazol-1-ly-oksi-tris-pirolidinfosfonyum hekzaflorfosfat (PyBOP)Gelişmiş ChemtechRC8602Dikkat Tahriş Edici
NinhidrinSigma454044Dikkat Zararlı
FenolSigmaP3653Dikkat< / güçlü> Aşındırıcı / Toksik
Potasyum siyanür (KCN)Sigma11813 Dikkat< / güçlü> Çok Toksik
Potasyum hidroksit (KOH)Sigma221473 Dikkat< / güçlü> Toksik
N, N' < / em>-Diizopropilkarbodiimid (DIC)Sigma38370 Dikkat< / güçlü> Yanıcı / Toksik
4-Dimetilaminopiridin (DMAP)Sigma522805 Dikkat< / güçlü> Toksik / Tahriş
Edici Glutarik anhidritSigmaG3806 Dikkat< / güçlü> Yanıcı / Tahriş Edici / Zararlı
Süksinik anhidritSigma239690Dikkat Tahriş edici/Zararlı
Adipik asitSigmaA26357Dikkat Toksik / Tahriş edici
Pimelic asitSigmaP45001Dikkat Toksik / Tahriş Edici
KloranilSigma23290Dikkat< / güçlü> Toksik / Tahriş Edici
AsetaldehitSigma402788Dikkat< / güçlü> Yanıcı / Toksik
EKİPMANLAR< / güçlü>
SantrifüjBeckman CoulterAllegra 6R santrifüj
LiyofilizatörLabconcoserbest bölge 4.5
Vakum pompasıFranklin Electricmodel 1101101416, 3/4 HPAlcatel ile Franklin Motorlu pompa 
Polipropilen kartuş 12 mlUygulamalı Ayırma2419
12 ml polipropilen kartuş için kapak tapasıUygulamalı Ayırma8157
Polipropilen kartuş 3 mlUygulamalı Ayırma2413
3 ml polipropilen kartuş için kapak tapasıUygulamalı Ayırma8054
Durdurma muslukları PTFEUygulamalı Ayırma2406
Düz tüpler, 50 mlVWR21008-240
Ekstraksiyon manifoldu, 20 kutup, 16 x 100 mm tüplerSularWAT200609
Çalkalayıcı, BD adams nutator karıştırıcıFisher scientific22363152
Nalgene HDPE dar ağızlı IP2 şişeler, 125  mlFisher scientific03-312-8
Erlenmeyer şişesiFisher ScientificFB-501, 500 ml
Isıtma bloğuThermolyne1760 dri banyosu
Düz uçlu tek kullanımlık borosilikat cam tüplerFisher Scientific14-961-25
Mikropipetler ve uçlar FinnpipetteThermo20– 200 ve 100– 1.000 μ l
HPLC şişeleri - mikro vl pp 400 ve mikro; l PK100   VWR69400-124
HPLC şişesi- Mavi Geçmeli KapakVWR66030-600
Analitik HPLC sütunuPeeke ScientificU1-5C18Q-JJultro 120 5 & m C18Q, 4,6 mm İç Çap 150 mm
Hazırlık HPLC kolonu, XBridge SularOBD C18 5 & mikro; m sütun19 mm ve zamanlar; 150 mm
Kütle spektrometresiUygulamalı BiyosistemlerVoyager DE-RP 
Azot silindiri
Kurutucu
Analitik RP-HPLC sistemi Shimadzu LC-20aşağıdakilerle donatılmıştır: CBM-20A sistem kontrolörü, SPD-20A dedektörü, CTO-20A kolonlu fırın, 2 x LC-20AD solvent dağıtım ünitesi, SIL-20AC otomatik numune alma cihazı, DGU-20A5 gaz giderici (Shimadzu, MD, ABD).
Hazırlayıcı RP-HPLC sistemi Shimadzu LC-20aşağıdakilerle donatılmıştır: CBM-20A sistem denetleyicisi, SPD-20A dedektörü, CTO-20A kolon fırını, 2 x LC-6AD solvent dağıtım ünitesi ve FRC-10A fraksiyon toplayıcı (Shimadzu, MD, ABD).
, ,

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wells, J. A., McClendon, C. L. Reaching for high-hanging fruit in drug discovery at protein-protein interfaces. Nature. 450 (7172), 1001-1009 (2007).
  2. Arkin, M. R., Wells, J. A. Small-molecule inhibitors of protein-protein interactions: progressing....

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

Backbone Cyclic PeptidesMicrowave IrradiationProtein Protein InteractionsLeishmania ReceptorPeptide CyclizationSolid Phase SynthesisMass SpectrometryHPLC AnalysisAntiparasitic TherapeuticsConformational Diversity

Related Articles