1 Ağustos 2018
Helisel peptidler sülfür hayvan zinciri fotoğraf kaynaklı thiol-KD/thiol-yne hydrothiolation kullanarak thioether/vinil inşası için bir iletişim kuralı mevcut.
Bu yöntemler, üstün fonksiyonel grup toleransına ve iyi verime sahip olan tiyo-en veya tiyo-yen tıklama kimyasının kullanılması nedeniyle tiyoeter bağlı siklik peptitlerin üretimini basitleştirir. Bu tekniğin ana avantajı, bir tiyoeter bağlantısının, peptit sentezi modifikasyonunu takiben kararlı peptitlerin kimyasal alanını önemli ölçüde genişleten iz bırakmayan bir modifikasyon bölgesi sağlamasıdır. Prosedüre başlamak için, 50 miligram Rink Amide MBHA reçinesi ile doldurulmuş bir sütunu, üç bir musluk aracılığıyla hem bir tezgah üstü vakum manifolduna hem de bir nitrojen veya argon gazı hattına takın.
Reçine yatağına bir ila iki mililitre diklorometan ekleyin ve karışımı 10 dakika boyunca bir inert gaz kabarcıkları akışıyla hafifçe çalkalayarak reçineyi şişirin. İşiniz bittiğinde reçineyi kauçuk bir pipet ampulüyle boşaltın. Ardından, reçineye bir ila iki mililitre N-terminal Fmoc koruma giderme çözeltisi ekleyin.
Karışımı 10 dakika boyunca inert gazla köpürterek hafifçe çalkalayın ve ardından reçineyi kauçuk bir pipet ampulü ile boşaltın. Kolonu bir ila iki mililitre DMF ile aynı şekilde yıkayın, ardından bir ila iki mililitre DCM ile yıkayın. Koruma kaldırma sırasını bir kez tekrarlayın.
Daha sonra, 0.125 milimol Fmoc korumalı bir amino asit ve 50.5 miligram HCTU'yu bir polipropilen kapta 0.5 mililitre DMF ile birleştirin. Katıları çözmek için karışımı bir dakika çalkalayın. Daha sonra, 43.5 mikrolitre DIPEA ekleyin ve 0.25 molar aktif amino asit çözeltisi elde etmek için kabı bir dakika daha çalkalayın.
Bu çözeltiyi yıkanmış reçineye ekleyin ve karışımdan bir ila iki saat boyunca inert gaz kabartın. Bundan sonra, bağlı amino asit kalıntısının korumasını kaldırın ve yıkayın. Doğrusal peptidi oluşturmak için amino asitleri peptit zincirine bu şekilde bağlamaya devam edin.
Bir mono-S-beş kalıntısından üç birim ile ayrılmış tritil korumalı bir sistein kalıntısı içeren doğrusal bir peptidi destekleyen reçineyi hazırlamak için katı faz peptit sentezini kullanın. 50 miligram peptit içeren reçineye bir ila iki mililitre trityl koruma giderme çözeltisi ekleyin. Karışımın içinden 10 dakika boyunca nitrojen gazı püskürtün.
Koruma giderme solüsyonunu boşaltın ve reçineyi üç kez bir ila iki mililitrelik DCM porsiyonlarıyla yıkayın. Sisteinin korumasını tamamen kaldırmak için koruma kaldırma prosedürünü altı kez veya çözelti artık sarı görünmeyene kadar tekrarlayın. Trt sistein grubunun tam olarak korunmasının tamamen kaldırılması, bir sonraki fotoreaksiyon adımı için çok önemlidir.
Reçineyi sırayla bir ila iki mililitrelik DMF ve DCM porsiyonlarıyla yıkayın. Ardından, reçineyi küçültmek için reçineyi bir ila iki mililitre metanolde iki dakika bekletin. Metanolü boşaltın ve reçineyi beş dakika boyunca nitrojen gazı ile kurutun.
Kuru reçineyi tartım kağıdı aracılığıyla 10 mililitrelik, yuvarlak tabanlı bir şişeye aktarın. Reçineyi iki mililitre azotla doldurulmuş DMF'de süspanse edin. Ardından, foto başlatıcı olarak 5.6 miligram MMP ve 38 miligram MAP ekleyin.
Şişeye bir karıştırma çubuğu yerleştirin ve şişeyi kauçuk bir septum ile kapatın. Şişe atmosferini nitrojen gazı ile üç kez boşaltın, toplam yaklaşık beş dakikalık bir temizleme süresi boyunca. Reaksiyon şişesini UVA lambaları, inert bir nitrojen gazı girişi ve bir karıştırma plakası ile donatılmış bir fotoreaktöre sabitleyin.
Karışımı karıştırmaya başlayın ve fotoreaktörü kapatın. Fotoreaktörü 10 dakika boyunca argon ile temizleyin. Ardından, argon akış hızını dakikada bir litreye ayarlayın ve karışımı oda sıcaklığında bir saat boyunca UVA ışığı ile ışınlayın.
HPLC ile reaksiyonu izleyin. Bittiğinde siklik peptidi yıkayın, parçalayın ve saflaştırın. Gama ikameli bir mono-S-beş kalıntısı içeren doğrusal bir peptit taşıyan 50 miligram reçine hazırlayın.
Reçineyi sırayla DMF ve DCM ile yıkayın. Reçineyi metanol ile küçültün ve nitrojen gazı ile kurutun. Daha sonra, 10 mililitrelik, yuvarlak tabanlı bir şişede, reçineyi iki mililitre azotla doldurulmuş DMF'de süspanse edin.
Karışıma 5.6 miligram MMP, 3.8 miligram MAP ve 25.7 miligram Fmoc korumalı sistein ekleyin. Şişeye bir karıştırma çubuğu ekleyin, kauçuk bir septum ile kapatın ve şişe atmosferini nitrojen gazı ile temizleyin. Ardından, oda sıcaklığında bir ila iki saat karıştırırken karışımı inert nitrojen gazı dolgulu bir fotoreaktörde UVA ışığı ile ışınlayın.
LC-MS ile reaksiyonu izleyin. Fotoreaksiyon tamamlandığında, bağlı peptidi yıkayın ve makrolaktamizasyon reaksiyonunu gerçekleştirin. Daha sonra, istenen yapıyı oluşturmak için amino asitleri siklik peptide bağlamaya devam edin.
Bittiğinde peptidi ayırın ve saflaştırın. Bir terminal tiyol içeren bir kalıntıdan üç birim ile ayrılmış bir terminal alkin ile kalıntı içeren doğrusal bir peptit taşıyan 50 miligram reçine hazırlayın. Peptidi reçineden ayırın ve bir mililitre soğuk dietil eter ile çökeltin.
Peptit karışımını iki dakika boyunca 12.000 kez g'de santrifüjleyin. Süpernatanı yavaşça boşaltın ve bir mililitre daha soğuk dietil eter ekleyin. Yıkamayı iki kez daha tekrarlayın ve ardından peptit kalıntısını vakum altında kurutun.
Kalıntıyı 50 mililitre nitrojen serpilmiş DMF'de yuvarlak tabanlı bir şişede çözün. Peptit çözeltisine 3.2 miligram DMPA ekleyin ve reaksiyon karışımından 10 dakika boyunca nitrojen kabarcıklayın. Bir çözelti fazında etkili tio-yne fotoreaksiyonu için kesinlikle inert bir atmosfer gereklidir.
Aksi takdirde, UV ışınlaması sırasında kükürtün oksidasyonunu gözlemledik. Ardından, karışımı oda sıcaklığında inert nitrojen gazı dolu bir fotoreaktörde 30 dakika ila bir saat boyunca karıştırmadan UVA ışığı ile ışınlayın. Bittiğinde siklik peptidi izole edin ve saflaştırın.
Bu peptidin reçine üzerinde siklizasyonu, lineer peptit ile aynı moleküler ağırlığa sahip tiyoeter bağlı bir, beş siklik peptit üretti. Döngüsel ürünün HPLC tutma süresi, doğrusal peptidinkinden iki dakika daha kısaydı. Diğer birkaç kısa peptitin reçine üzerinde siklizasyonu için de iyi bir dönüşüm gözlendi.
Doğrusal peptitler, foto-indüklenmiş tiyol-in hidrotiolasyon yoluyla peptit zımbalamasına maruz kalma yeteneği açısından tarandı. İki c'nin düşük verimi, 20 üyeli bir makrosikluta kasılma sırasında tiil radikalini N-terminalinde yakalamak için konformasyonel bir tercihe bağlandı. Bir a ve bir b peptitlerinin her ikisi de sekiz üyeli bir vinil sülfür çapraz bağı ile iki izomer üretti.
İki a-A ve iki a-B ürün peptitleri farklı alıkonma sürelerine sahipti ve farklı ışınlama sürelerinde farklı oranlarda üretildi. Proton NMR spektroskopisi, iki a-A'nın vinil sülfürün E-izomeri ve iki a-B'nin Z-izomeri olduğunu gösterdi. Z-izomeri, yedi üyeli vinil sülfür çapraz bağının oluşumu sırasında konformasyonel tercihe atfedilen iki d, iki e ve iki f peptitleri oluştururken ana üründü.
Dairesel dikroizm spektroskopisi, iki a ve iki b'nin tüm peptit formları için rastgele bir bobin ve peptit iki d için sarmal konformasyon gösterdi. Foto indüklenmiş tiyo-en ve tiyo-yen tıklama kimyasını kullanarak tiyoeter ve vinil sülfür bağlı peptitlerin inşası için bir dizi kimyasal protokol geliştirdik. Araştırma topluluğu için faydalı olacağına inanıyoruz.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, foto-indüklenmiş tiyol-en/tiyol-yin hidrotiyolasyonu kullanılarak tioeter/vinil sülfit bağlara sahip helikal peptitlerin sentezi için bir protokol sunmaktadır. Tanımlanan yöntemler, tioeter bağları içeren siklik peptitlerin oluşturulmasını kolaylaştırarak peptit modifikasyonları için mevcut olan kimyasal alanı genişletmektedir.
Bu protokol, foto-indüklenmiş tiyol-en/in hidrotiyolasyonu kullanarak tioeter ve vinil sülfit bağlarıyla birbirine bağlanmış helikal peptitlerin sentezini sağlamakta ve stabil peptitlerin kimyasal alanını genişleten izsiz bir modifikasyon stratejisi sunmaktadır. Tioeter bağlarının redoksa karşı inert doğası, disülfit bağlantılarına karşı stabil bir alternatif sağlayarak metabolik stabilitesi artırılmış, konformasyonel olarak kısıtlanmış peptitlerin geliştirilmesini destekler. Bu özellikler, peptit tabanlı terapötik keşiflerinde erken aşama hedef doğrulaması ve öncü bileşik optimizasyonu için doğrudan uygulanabilir niteliktedir.
Yöntem; doğrusal peptit sentezinden makrosiklizasyona, ardından gelen tarama ve karakterizasyona kadar olan keşif sürekliliğine entegre edilerek, kısıtlanmış peptit üretimi için kesintisiz bir iş akışı sağlar.