높은 명령으로 Nanosheets에 Peptoid 폴리머 및 자기 조립의 고체 상 합성 Submonomer

Published 11/02/2011
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Bioengineering
 

Summary

기본 장비 및 상용 시약과 관련된 단순하고 일반적인 수동 peptoid 합성 방법은 peptoids 쉽게 대부분의 실험실에서 합성 수있게 설명되어 있습니다. amphiphilic peptoid의 36mer의 합성, 정제 및 특성은 물론 높은 주문한 nanosheets로의 자기 조립과 같이 설명되어 있습니다.

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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, doi:10.3791/3373 (2011).

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Abstract

Peptoids 높은 주문 nanostructures에 소설 biomimetic이 아닌 자연의 클래스 순서 특정 proteolysis에 저항 heteropolymers, 강력한 생물 학적 활동을 전시하고, 접을 수 있습니다. 펩티드에 구조적으로 유사 peptoids은 측면 체인은 알파 탄소보다는 질소에 연결된 폴리 N - 치환 glycines입니다. 합성과 구조의 다양성 그들의 용이성 기본적인 디자인 원칙의 테스트 새로운 생물학 - 적극적이고 nanostructured 자료의 드 노보 설계 및 엔지니어링 운전하실 수 있습니다.

여기, 간단한 매뉴얼 peptoid 합성 프로토콜은 우수한 수율의 긴 체인 polypeptoids의 합성 (최대 50mers)을 허용 제공됩니다. 단 기본 장비, 간단한 기술 (예 : 액체 전송, 여과), 그리고 상용 시약은 peptoids 많은 연구자 '툴킷에 액세스할뿐만 아니라 만드는 필요합니다. peptoid 백본은 시간이 V에 하나의 단량체를 재배합니다acylation 및 변위 : 두 단계 모노머 추가 사이클로 구성되어 submonomer 방법을 IA. 첫째, bromoacetic 산성은 N과 현장의 활성화, N' - diisopropylcarbodiimide는 수지 바인딩된 차 아민을 acylates. 일차 아민에 의해 브로마이드의 둘째, nucleophilic 변위는 측면 체인을 소개 따릅니다. 원하는 체인 길이에 도달할 때까지 두 단계로 사이클이 반복됩니다. 이 두 단계 사이클의 결합 효율 정기적 98%을 초과하는 50 잔류물 한 peptoids의 합성 수 있습니다. 즉시 사용할 수 차 아민 수백 직접 통합할 수있는 등 높은, 조정할 수있는 정확하고 화학적으로 다양한 시퀀스는 submonomer 방식을 달성하고 있습니다.

Peptoids 때문에 그들의 합성 유연성, 견고의 nanobioscience 연구는 다용도 biomimetic 소재로 새로운, 그리고 원자 수준에서 주문 있습니다. 단일 체인, amphiphilic, informa의 폴딩높은 주문한 nanosheet에 기 풍부한 polypeptoid 최근 증명되었습니다. 이 peptoid은 세 가지 다른 상용 단량체로 구성된 36 메르입니다 소수성, 양이온과 음이온. 이온 아민과 카르 복실 사이드 체인은 친수성 ​​얼굴에 정렬 반면 소수성 페닐 사이드 체인은 nanosheet 핵심에 묻혀있다. peptoid nanosheets는 멤브레인 mimetics, 단백질 mimetics, 장치 제조 및 센서에 대한 잠재적인 플랫폼으로 제공합니다. peptoid 합성, 시트 형성, 그리고 현미경 이미징을위한 방법 설명 및 향후 peptoid의 nanosheet 디자인을 사용하는 간단한 방법을 제공하고 있습니다.

Protocol

1. Polypeptoids의 고체 상 합성 Submonomer

고체 상 합성 (SPS)는 바로 이러한 고분자 수지 구슬 같은 불활성 고체 지원에 순서대로 특정 biopolymers 단계 - 현명한 합성하는 데 사용하는 일반적인 기법입니다. 높은 커플링 수율 및 초과 반응물 제거의 용이성은 SPS의 주요 장점입니다. 수지에 결합 반응 후, 여분의 시약은 단순히 탈진되고 구슬은 다음 반응 단계에 대한 준비가 씻어 있습니다. 최종 합성 반응 후, 전체 길이 oligomers은 수지에서 죽습 및 솔루션 위상 자료는 더 공부하실 수 있습니다. 여기서 우리는 순서 특정 peptoid의 폴리머를 생성하기 위해 SPS 절차를 적응.

  1. 설정 : 수동 peptoid 합성의 모든 단계는 일회용, 폴리 프로필렌 (PP) fritted 카트리지 또는 3 방향 꼭지를 갖춘 fritted 유리 반응 용기에서 진행하실 수 있습니다. 연기 후드의 모든 작업을 수행합니다. g에 incubations에 대한아가씨의 용기 또는 플라스틱 카트리지는, 부드럽게 거품 적절한 배합을위한 솔루션을 위해 질소 공급 팔 하나를 연결합니다. 또는 일회용 카트리지에 반응 incubations위한 로타리 흔드는에 모자와 장소 카트리지의 양쪽을 날인. 반응 혼합물 또는 세척을 드레인하려면 폐기물 트랩을 통해 진공을 집에 연결합니다. 배는 거친 프릿과 함께 fritted해야합니다. 유리 용기의 벽에 고집에서 구슬을 피하기 위해 유리 반응 용기를 Siliconize. dichloroethane의 5 % dichlorodimethylsilane (V / V)의 솔루션을 준비합니다. siliconizing 솔루션으로 가기 청결하고 건조하게 반응 용기를 채우기, 30 분 앉아 다음 배수 보자. 메탄올로 한 다음 DCE와 함께 한 그릇을 씻고. siliconizing 솔루션 활용할 수 있습니다, 그것을 저장해야한다. 어느 공기가 건조하거나 지워 초과 솔루션과 꼭지를 제거한 후에 건조까지 유리를 구울. 수지를 추가하기 전에 쿨 반응 들어왔습니다.
  2. 링크 아미드 다시 100 MG을 (0.06 mmol) 추가fritted 반응 용기에 죄악. dimethylformamide 2 ML (DMF)를 추가하여 수지 그랬군요. 떨고 또는 10 분 버블링에 의해 선동. 치명적 수지를 분리 진공하여 솔루션을 드레인.
  3. Fmoc 그룹을 deprotect 20 % DMF에 4 methylpiperidine (V / V) 1 ML을 추가합니다. 이분와 배수를위한 선동. 12 분 보육과 반복합니다.
  4. , DMF 2 ML을 추가하는 15 초 동안 agitating와 배수에 의해 수지를 씻어. 배 반복합니다.
  5. Bromoacetylation : DMF에 0.6 M bromoacetic 산성 (0.6 mmol)의 1 ML과 N의 86 μL, N' - diisopropylcarbodiimide를 (0.93 동등한, 0.56 mmol)을 추가합니다. 30 분 동안 부드러운 버블링과 부화 후 드레인 및 DMF 2 ML (4X 반복)와 헹굼.
  6. 변위 : N - methylpyrrolidinone에 1-2 M 아민 1 ML을 추가합니다. 30~120분에 대한 버블링과 부화 후 물기와 DMF (4X이 ML)로 헹굼.
  7. submonomer주기, 단계 1.5 (bromoacetylation) 및 1.6 (displacemen를 반복하여 peptoid 사슬을 성장 계속T).
  1. 최종 변위가 완료되면, DMF 2 ML (4X 반복)와 헹굼 후 dichloromethane 2 ML (배 반복). 모자와 절단까지 반응 용기를 저장합니다.
  2. 합성 (옵션)에서 일시 중지 : peptoid 합성하는 동안 일시 중지하려면, 변위 반응을 완료하고 1.8 단계로 진행합니다. peptoid 체인을 성장을 계속하려면 다시 팽창 말린 수지 (단계 1.2)과 submonomer주기 (단계 1.5 1.6) 반복하여 합성을 다시 시작합니다. 수지 - peptoid의 활용은 순환 diketopiperazine 사이드 제품을 양식 수 있기 때문에 수지는 건조하고 2 변위 제외한 모든 변위 후 저장할 수 있습니다.
  3. 동시에 여러 개의 syntheses 들어, 고체 상 추출 진공 매니폴드는 효율을 극대화하는 것이 좋습니다. Peptoid 합성도 제대로 등 Aapptec 에이펙스 396, CEM 리버티 마이크 로파 합성기 및 단백질 테크노로 상용 펩티드 신디사이저에 방법을 프로그래밍하여 자동화할 수 있습니다logies 주식 회사의 전주곡 합성기.

2. 절단 및 사이드 체인 Deprotection

  1. 20 ML의 섬광 유리관에 건조 수지를 모두 전송합니다.
  2. 후드 내부 작업과 적절한 개인 보호 장비를 사용하여 단단히 섬광 유리관과 뚜껑에 trifluoroacetic 산성 (TFA) 절단 칵테일 1 (예 : 95% AQ. TFA, 토론 참조) 4 ML를 추가합니다. (토론 참조) 상온에서 10 분 2 시간 동안 흔들어.
  3. 새로운 미리 무게 20 ML의 섬광 유리관에 일회용, PP fritted 카트리지를 통해 수지를 필터링하여 TFA 절단 솔루션을 수집합니다. 일회용, PP 피펫은 절단 칵테일 솔루션을 전송하는 것이 편리합니다.
  4. 수지를 씻어 잔여 peptoid를 수집하는 신선한 절단 칵테일 1 ML을 추가합니다. 2X를 반복합니다.
  5. 질소의 부드러운 흐름을 불어 또는 Biotage V10 증발기를 사용하여 TFA를 증발.
  6. 6 ML에서 원유를 Redissolve의 acetonitrile / 물 HPLC에 대한 1시 1분 (V / V). 고정 및 lyophilize. 반복합니다.
  7. 원유 제품의 무게를 기록합니다. -20 ° C에서 건조 분말로 저장
  8. 시험 절단 (옵션) : 수지의 0.5 %에 시험 절단은 신속하게 합성 peptoid의 순도와 질량을 결정하고 정확한 절단 조건 선정되었습니다 여부를 수행할 수 있습니다. 테스트 cleavages는 합성의 진행 상황을 모니터에 특히 유용합니다.

3. 특성화 및 Polypeptoid의 정화

  1. 분석 HPLC, LC - MS 전기 분무 및 / 또는 든 - TOF의 조합을 통해, 원유 제품의 순도를 결정하고 원하는 분자량이 존재 여부.
  2. 용해도에 필요한 최소한의 acetonitrile과 같은 물이 마른 peptoid 가루 ~ 50-10 MG / ML 솔루션을 준비합니다. 먼지와 입자를 제거하는 0.45 μm의 주사기 필터로 원유 peptoid 제품의 필터를 지우 솔루션입니다.
  3. 분석 HPLC와 전기 분무 LC - MS가 : ~ 20 μg / ML 원유 peptoid 솔루션을 준비합니다. 0.45 μm의 필터와 200 μL 20 μL를 필터링하여 주입.
  4. 든 : 믹스 1 μL 매트릭스와 함께 ~ 20 밀리그램 / ML peptoid 1 μL. 스팟 하나 든 판에 μL 건조 공기 수 있습니다. 매트릭스와 획득 모드는 샘플 (그림 5)에 따라 달라집니다.
  5. 역방향 위상 준비 HPLC와 원유 peptoid 혼합물을 정화. 그라디언트 및 polypeptoid의 소수성에 따라 열 (C4 또는 C18)을 선택합니다. 분수 투석을 결합하여, 동결, 그리고 솜털 하얀 가루의 결과, lyophilize. 최종 제품의 무게를 기록합니다.
  6. HCL 소금 (옵션)의 형성이 : 최소한의 acetonitrile 100 MM HCL (aq.)에서 동결 건조된 분말을 Redissolve. 미리 무게가 유리관으로 전송할 수 있습니다. 고정하고 다시 lyophilize. 2X를 반복합니다. peptoid 분말의 질량을 결정하는 Reweigh.

4. Peptoid Nanosheet 형성

이 섹션에서는 DES단일 체인 순서 특정 amphiphilic 36 - 메르 peptoid (그림 1)에서 시트를 형성하기 위해 프로토콜을 cribes. peptoid 가닥이 합성되면, 정화, 그리고 위에서 설명한 동결 건조된, 그 결과 흰색 가루는 2 MM 주식 솔루션을 만들기 위해 DMSO에 녹아있다.

  1. 시트 형성 버퍼에 20 μm의 peptoid 솔루션 (10 MM 트리스 - HCL, 100 MM NaCl, 물 속에 산도 8.0) 1 DRAM 유리 약병 인치 500 μL 준비 첫째, 밀리 Q 물 445 μL, 10X 시트 형성 버퍼 50 μL와 섞어 와동를 추가합니다. 그런 다음, 5 2 MM의 peptoid 주식 솔루션의 μL 부드럽게 소용돌이 솔루션을 추가합니다. 유리 약병 뚜껑.
  2. 시트는 묽은 수성 peptoid 솔루션의 부드러운 선동에 의해 형성됩니다. 수평 위치에서 시트에 수직으로 위치 결과에 천천히 기울이기 유리관. 떨고 젠틀 또한 시트 수율 있지만, 시트 작고 적은 직선 가장자리와 경향이 있습니다. 시트 형성 메커니즘의보다 철저한 분석 reporte입니다D 별도 2.
  3. 많은 고품질 시트 들어, 3 일 동안 (<1 RPM) 천천히 수평 축에 대한 유리 튜브를 회전. 적절한 기술적 리소스 Rotamix 튜브 회전을 RKVSD 또는 사용자 정의 로커 지속적으로 이것을 수행할 수 있습니다.
  4. Nanosheets (옵션) 투석은 특정 응용 프로그램에서는 어떤 무료 peptoid 체인 또는 버퍼 / 염분을 제거하기 위해 필요할 수 있습니다. 15 분 동안 원하는 버퍼에 부동 - - Lyzer 100 KD 멤브레인를 만끽해보세요. 샘플 챔버로 500 μL peptoid 시트 솔루션을로드합니다. 60 RPM에서 자기 저어 바와 감동, 원하는 버퍼 500 ML에서 만끽해보세요. 시트의 투석 4 시간 동안 진행하실 수 있습니다. 버퍼 솔루션의 새로운 주식과 매 시간마다 교환.

5. Nanosheets의 형광 현미경

  1. nanosheets의 형광 이미지는 나일 빨강, 누구의 형광 강도가 hydr에서 현지 때 증가 환경에 민감한 염료로 몇 군데 있었다ophobic 환경 (그림 2).
  2. 나일 레드 1 μm의의 최종 농도를 얻기 위해 nanosheet 솔루션 100 μL 100 μm의 나일 레드 1 μL를 추가합니다.
  3. 뜨거운 물에 1 % 아가로 오스 솔루션을 만들어 플라스틱 페트리 접시에 부어. 아가로 오스 솔루션은 두께 약 팔분의 일 인치에 불과 확인하고 솔루션은 평평한 표면에 그대로 냉각 수 있습니다. 아가로 오스 세트 후 유리 슬라이드에 X 1cm의 정사각형을 잘라 1cm에게 전송하는 주걱을 사용합니다.
  4. 같은 비행기, 장소 아가로 오스의 조각에 시트 솔루션 1 μL의 시트를 수집합니다. 아가로 오스는 표면에 시트를 떠나, 2 분 동안 버퍼를 흡수하도록 허용합니다. 15 분 안에 이미지가, 그렇지 않으면 아가로 오스는 탈수에 의한 변형되기 시작합니다.
  5. 솔루션의 이미지 시트하려면, 유리 슬라이드에 20mm 직경 0.12 mm의 가스켓 내부 15 μL를로드합니다. coverslip로 커버. 시트가 단순히 근육이없는 유리 슬라이드와 coverslip 사이에 끼워 넣으면있다면, 여러 시트 WI주지의 전단과 겉보기에 사소한 증발은 시트가 지속적으로 이동하게됩니다.
  6. epifluorescence 조명 (Andor iXonEM 텍사스 빨간색 필터 + EMCCD 스펙트럼 장착되어 예​​ : 올림푸스 IX81 거꾸로 현미경) 아래 이미지 시트.

6. Nanosheets의 스캐닝 전자 현미경 (SEM)

  1. 실리콘 기판 (옵션)의 에칭 플라즈마 : 실리콘 칩은 플라즈마 시트의 흡착에 도움에 새겨져 있습니다. 플라즈마 청소기의 진공 챔버 (예 : Harrick 플라즈마 클리너 / 살균기 PDC - 32G)의 실리콘 칩을 놓습니다. 200 mTorr로 펌프 및 18W (PDC - 32G 높은 설정) RF 코​​일을 설정합니다. 2 분 에칭.
  2. 플라즈마 처리된 실리콘 기판에 peptoid 시트 솔루션을 20 μL를 버려라. 3 분 앉아 수 있습니다. 의 끝과 초과 솔루션을 제거 김 - 닦습니다. 피펫 20 표면에 물을 μL와 버퍼와 소금을 제거하려면 다시 과잉 솔루션을 제거합니다. 4X 반복합니다.
  3. 또한, 다이얼버퍼와 소금을 제거하는 물에 대한 peptoid 시트 솔루션을 yze. 플라즈마 처리의 실리콘 기판에 di​​alyzed 시트 솔루션을 20 μL를 버려라. 공기 샘플을 건조.
  4. 의 렌즈 감지기와 함께 1 kV, 5 kV (그림 3) 사이의 빔 에너지의 SEM (예 : 자이스 혈구 쌍둥이 울트라 - 55 분석 스캐닝 전자 현미경)로 이미지 시트.

7. 안전 정보 :

  1. Dimethylformamide과 Dichloromethane은 합리적 의심 물질들 수 있습니다.
  2. N, N' - Diisopropylcarbodiimide, 4 methylpiperdine 및 bromoacetic 산성은 피부, 눈, 그리고 호흡기에 위험이 있습니다. 그들은주의 후드에 사용해야합니다. 피부를 통해 흡입 또는 흡수하면 독성이있을 수 있으며 노출 sensitization 발생할 수 있습니다. 빈 용기는 제품의 잔여물 (액체 / 증기)을 유지하고 철저하게 후드에서 그들을 제거하기 전에 씻어서해야합니다.
  3. TFA는 강한 산이며, 상부 호흡기의 넓이로 봐서, 눈 극단적으로 파괴되며,피부. TFA는 호흡 손상을 방지하려면 항상 후드의 TFA의 집중 솔루션 휘발성 - 유지도있다. TFA의 솔루션을 다룰 때 적절한 PPE, 그리고주의하시기 바랍니다. 변경 장갑 즉시 그들은 TFA와 접촉하는 경우, 즉시 모든 유출을 정리.

8. 대표 결과 :

이 섹션에서는 시퀀스 특정 36 - 메르 peptoid 사슬의 합성, 특성, 그리고 정화를 설명하는 매우 주문 nanosheet 3 (그림 1)에 주름.

블록 요금 peptoid H - [Nae - Npe] 9 - [제정신 - Npe] 9 - NH 2는 링크 '아미드 수지 100 MG에 합성했다. A 2 M 아민 솔루션은 잔여물 1-18 60 분 잔류물 19-36 120 분 동안 진행되었다 모든 변위 반응을 위해 사용되었다. phenethylamine 및 boc - 에틸렌이 사용 directl 둘다 반면 T - 부틸 베타 알라닌 HCL은 무료 자료 (토론 참조)으로 변환Y. 수지는 95% TFA, 2.5 %의 triispropylsilane, 2 시간 동안 2.5 %의 물로 죽습되었습니다. TFA는 증발되었고 그 결과 점성 기름 (~ 180 밀리그램이) 6 ML의 acetonitrile에 다시 해산 되었음 : 물 1시 1분 (V / V). 제품 순도 (그림 4)과 제품 질량의 존재는 분석 RP - HPLC (물 구배에 30~80%의 acetonitrile, 모두 1 ML / 분 30 분 0.1 % (V / V) TFA를 포함한에서에 의해 확인되었다 60 ° C18, 5 μm의, 50 X 2mm 열) 및 든 (그림 5)와 C.

Vydac C18 컬럼 (10 μm의, 22mm X 250mm)에 반대 위상 HPLC로 정제는 10 ML / 분 60분 이상 0.1 % TFA와 물에 30-60%의 acetonitrile의 그라데이션을 사용하여 진행. 열은 각 색층 실행에 대한 원유 제품 60 MG로로드했습니다. 정화 분수는 분석 RP - HPLC (그림 4)에서 순도에 따라 결합하여 솜털 하얀 가루 ~ 80 MG를 얻을 수로 동결 건조된했다.

분자 정화 블록 충전 peptoid무게는 든에 의해 확인되었다. acetonitrile에 peptoid 투석을 100 μm의 1 μL : 물 1시 1분 (V / V)는 매트릭스 1 μL (acetonitrile에 5 밀리그램 / ML α - cyano - 4 - hydroxycinnamic 초산과 혼합되었다 : 물 1시 1분 V / V 및 0.1 % TFA) 1 μL가 든 접시에서 발견되었다. 공기 건조 시료 후에, 그것은 적용 Biosystem / MDS SCIEX 4,800 든 TOF / TOF 분석기에 위치했다. 인수 및 처리 모드는 선형 낮은 질량되었습니다. 계산된 무게는 자동 지연 시간 조정 대상 미사에 입력되었습니다. 레이저 강도는 3400로 설정했습니다. 관찰 질량, 4981.2는 4981.74의 계산된 질량 밀접하게 일치합니다.

동결 건조된 분말 정화 4에 저장할 수 2 MM 재고 솔루션 ° C.를 만들기 위해 DMSO에 녹아되었습니다 시트는 상기 프로토콜에 의해 준비와 형광 광학 현미경과 SEM (그림 2 및 3)에 몇 군데 있었다. 300 μm의 최대 이르기까지 다양한 기능 크기와 모양의 다양한 관찰하고, notab 아르니, 직선 가장자리가 눈에 띄는 있습니다.

그림 1
그림 1 블록 충전 peptoid H - [Nae - Npe] 9 순서 -. [제정신 - Npe] 9 - NH 2. 단일 체인 블록 요금, amphiphilic polypeptoid 36 - 메르 자기 조립 고도 명령, 2 차원 nanosheets 3로. 계산된 분자량은 4981.74이다.

그림 2
그림 2. peptoid nanosheets의 형광 현미경 이미지. 시트 10 MM 트리스, 100 MM NaCl, pH를 8.0에서 20 μm의 peptoid 솔루션에서 형성되었다. 시트는 1μM 나일 레드와 아가로 오스에 몇 군데 있었다. 스케일 바는 100 μm의 수 있습니다.

그림 3
그림 3. 전자 현미경 이미지를 스캐닝peptoid nanosheets니다. 시트 10 MM 트리스, 100 MM NaCl, pH를 8.0에서 20 μm의 peptoid 솔루션에서 형성되었다. 스케일 바 5 μm의 수 있습니다.

그림 4
그림 4 H - [Nae - Npe] 9 역방향 분석 단계 HPLC 추적 -. [제정신 - Npe] 9 - NH 2. 원유 및 정화 분석 HPLC 추적 (시 30-80% 기울기 60 30 분 이상 1 ML / 분 ° C18, 5 μm의, 50 X 2mm 칼럼과 C) 원유 및 정화 블록 충전 peptoid H - [ Nae - Npe] 9 - [제정신 - Npe] 9 - NH 2는 표시됩니다.

그림 5
그림 5 H - [Nae - Npe] 9 든 - TOF 질량 분광법 추적 -. [제정신 - Npe] 9 - NH 2. 관찰 질량, 4981.2은 계산된 질량, 4981.74에 가까운 합의에 있습니다.

Discussion

응용 프로그램 및 의의

이 프로토콜은 peptoid 합성과 nanosheets에 peptoids의 자기 조립 수성의 간단하고 효율적인 방법을 설명합니다. 대부분의 실험실 저렴한 재료, 기본적인 전문 지식과 간단 기법 4 활용하기 때문에 peptoids을 합성을 쉽게 할 수 있습니다. 마찬가지로, 매우 얇고, 높은 주문한 nanosheets의 자기 조립은 단순히 희석 수성 peptoid 솔루션 2 반복 기울이기 약병이 필요합니다. 그들은 강력하고 유연한 synthetically 아직 다섯 순서 - 구체적이고 고도로 조정할 수 있기 때문에 Peptoids는 생물 의학 및 nanoscience 연구 자료를 약속하고 있습니다. Peptoids는 계층 nanostructures 3, 11-14로 생물 학적 활동 (6,7 치료제, 진단 8, 세포내 전달 9-10)와 접는를 증명하고있다. 그들의 모듈식 합성, 조합 peptoid libr 때문에양자리 15-19는 즉시 합성 및 활동 또는 속성의 광범위한 일련의에 대한 검사를하실 수 있습니다. 특히, nanosheets는 2 차원 디스플레이 공사장 공중 발판을, 멤브레인 mimetics, 생물 센서, 단백질 mimetics 및 장치 제조를위한 잠재적인 플랫폼으로 제공합니다. 가능한 거의 무진장의 다른 시퀀스와 peptoid 연구의 영역을 신속하게 확장됩니다.

polypeptoids의 고체 상 submonomer 합성에 변수

때문에 단량체 20 굉장히 크고 다양한 알파벳에서 선택할 수있는 능력, submonomer 방법은 각 단계의 커플링 효율을 증가하면 전반적인 제품의 수율을 향상시킬 경우에 비정기 수정이 필요합니다. 보호되지 않은 헤테로 사이드 체인의 설립은 chloroacetic 산 대신 bromoacetic 산 21를 사용해야합니다. 확장 변위 시간 이상아민 농도는 일반적으로 긴 peptoid 시퀀스 이하 nucleophilic 아민에 대한 약 20 커플링 후 고용하고 있습니다. 35 반응 용기 가열하는 것은 ° C, 물의 외피 반응 용기를 사용하여 반응을 운전하는 데 도움이됩니다. 같은 isopropylamine 같은 높은 휘발성 아민 들어,주의 증발을 피하기 위해 이동해야합니다.

이러한 T - 부틸 베타 알라닌 HCL로 HCL 소금의 형태로 아민은, 변위 반응에 도입되기 전에 무료로 기반해야합니다. 이것은 용해 또는 DCM (~ 5g amine/25 ML DCM)의 아민을 중단하고, 분리 깔때기에 수성 수산화 나트륨의 몰 솔루션으로 중화하여 얻을 수 있습니다. DCM 층이 수집되고 수성 레이어가 추가 DCM로 세탁합니다. 통합 DCM 레이어는 나트륨 황산을 통해 건조하고 미리 무게 둥근 바닥 플라스크에 필터링됩니다. 기름을 항복하기 위해 로타리 증발에 의해 용매 제거하고 제품의 무게를 기록합니다.

내야g 절단 단계, TFA 절단 칵테일 및 절단 시간은 사용하는 그룹을 보호의 수와 종류에 따라 달라집니다. 절단 칵테일에 대한 지침은 전통적인 펩티드 deprotection의 cleavages 1과 비슷합니다. 일반적으로, 십분 incubations는 몇 가지 높은 산 불안 정한 보호 단체 (예 : BOC, trityl)와 함께 그룹 또는 시퀀스를 보호하지 않고도 시퀀스 필요합니다. 2 시간 incubations은 각 체인의 전체 deprotection을 보장하기 위해 더 어려워 보호 단체 (예 : T - 부틸 에스테르, MTR, Pbf) 또는 여러 보호 그룹과 시퀀스와 시퀀스 권장됩니다. 원유 peptoid 제품은 일반적으로 acetonitrile에 용해됩니다 물 1시 1분 (V / V),하지만, 높은 acetonitrile의 비율이 높은 전반적인 소수성과 측면 체인과 공통입니다.

Disclosures

우리는 공개 아무것도 없어.

Acknowledgements

저자는 귀중한 도움을 Byoung - 철 리, 필립 최과 사무엘 호 감사하고 싶습니다. 이 작품은 계약에 따라 에너지 미국학과, 기본 에너지 과학의 과학 오피스의 사무실에 의해 지원됩니다 로렌스 버클리 국립 연구소에서 분자 주조에서 진행되었습니다 번호 DE - AC02 - 05CH11231과 국방 위협 감소 계약 번호에 따라 기관 : IACRO - B0845281.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Dimethylformamide EMD Millipore EM-DX1726P-1 99+%
N-methylpyrrolidinone VWR BDH1141-4LP 99%
Bromoacetic Acid Acros Organics 200000-106 99%
4-Methylpiperidine Sigma-Aldrich M73206 96%
N,N’-diisopropylcarbodiimide Chem-Impex International 001100 99.5%
Dichloromethane EMD Millipore EMD-DX0835 ACS grade
Acetonitrile EMD Millipore EM-AX0145P-1 99.8%
Trifluoroacetic acid Sigma-Aldrich T6508 99%
Triisopropylsilane Sigma-Aldrich 233781-10G For TFA cleavage
1,2-Dichlor–thane JT Baker JTH076-33 For siliconization of glass reaction vessels
Phenethylamine Sigma-Aldrich 407267-100ML >99.5% Hydrophobic side-chain amine
Boc-ethylenediamine CNH Technologies C-1112 Cationic side-chain amine
t-Butyl beta-alanine HCl Chem-Impex International 04407 Anionic side-chain amine
α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid Sigma-Aldrich C8982-10X10MG For MALDI matrix
Nile Red Sigma-Aldrich 19123-10MG For fluorescence Imaging
Dichlorodimethylsilane Sigma-Aldrich 80430-500G-F For siliconization of glass reaction vessels
Disposable PP fritted cartridge Applied Separations 2416 6 mL polypropylene cartridge with 20 mm PE frit
Disposable 3 way luer adapter Cole-Parmer 31200-80 Stopcock for disposable manual synthesis reaction vessel
Luer Lock ring Cole-Parmer 45503-19 1/4" fitting for disposable manual synthesis reaction vessel
Fittings Luer Cole-Parmer 45500-20 1/4" fitting for disposable manual synthesis reaction vessel
Disposable PP pipets VWR international 16001-194 For TFA transfers
Luer lock plastic syringe National Scientific S7515-5 6 mL syringes
1 dram glass vial VWR international 66011-041 With phenolic molded screw cap with polyvinyl-faced pulp liner
20 mL scintillation vial VWR international 66022-060 With attached PP cap and pulp foil liner
Secure-Seal adhesive spacer Invitrogen S-24736 For fluorescence imaging
Glass slides Electron Microscopy Sciences 63411 For fluorescence imaging
Cover slip VWR international 48366-067 For fluorescence imaging
4” Silicon wafer Ted Pella, Inc. 16007 Pre-dice in 5x7 mm chips
0.45 filter VWR international 28143-924 For HPLC.
PTFE membrane
Agarose BD Biosciences 212272 For fluorescence imaging
SPE Vacuum Manifold Sigma-Aldrich 57044 Example of SPE vacuum manifold
Fritted glass vessel Ace glass 6402-12 Porosity C frit
Plasma Cleaner/Sterilizer Harrick Scientific Products, Inc. PDC-32G Example of plasma cleaner to prepare silicon chips for SEM

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References

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Comments

4 Comments

  1. hello.
    I need a video about identification amines with reaction with Benzene sulphonyl chloride.
    if you have it please leave a massage for me.
    thank u.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    December 19, 2011 - 2:52 PM
  2. I have tried to reproduce the synthesis but unfortunately i can not get red color upon cleavage due tot he TIPS presence. If i try to cleave with 95%TFA and 5% water then it works. So i was wondering if there is any order when making the cocktail, upon addition of the TFA , water and TIPS?

    thanks

    Reply
    Posted by: Biljana M.
    May 10, 2012 - 10:40 AM
  3. You will see less red color when using scavengers in your cleavage cocktail such as TIPS. However, It is a good idea to add the scavengers to prevent the random addition of carbocations formed during cleavage. The amount of red color you observe will vary depending on the amount of scavengers you use and the batch of your resin. Typically we use (95% TFA, 5% water) or (95% TFA ².5% water, ².5% TIPS) as our cleavage cocktails. You should prepare the cocktail solution fresh prior to cleavage and add it to the resin.

    --Michael

    Michael D. Connolly
    Biological Nanostructures Facility
    The Molecular Foundry
    Lawrence Berkeley National Laboratory
    1 Cyclotron Rd.; MS 67-5110
    Berkeley, CA 947²0
    Phone:  (510)486-6388
    Fax:  (510)495-²376
    Email:  MDConnolly@lbl.gov

    Reply
    Posted by: michael c.
    May 31, 2012 - 5:36 PM
  4. The explanation on how the peptoids are synthesized via submonomer approach is very helpful so thank you for that. However, can you please tell me the difference between the monomer vs submonomer approach? I'm taking a Drug Design class and these approaches were mentioned.

    Reply
    Posted by: DAPHNE J.
    October 20, 2012 - 6:08 PM

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