भाजित और पूल संश्लेषण और पेप्टाइड तृतीयक Amide लाइब्रेरी की विशेषता
Summary
पेप्टाइड तृतीयक amides (पीटीए) शामिल हैं, लेकिन पेप्टाइड्स, peptoids और एन methylated पेप्टाइड्स तक सीमित नहीं हैं कि peptidomimetics की एक superfamily हैं. यहाँ हम पीटीए की एक एक मनका एक यौगिक पुस्तकालय synthesize करने के लिए विभाजन और पूल और उप मोनोमर रणनीतियों दोनों को जोड़ती है जो एक कृत्रिम विधि का वर्णन है.
Abstract
Peptidomimetics प्रोटीन ligands के महान स्रोत हैं. इन यौगिकों के oligomeric प्रकृति मिश्रित रसायन का उपयोग करके ठोस चरण पर बड़ी सिंथेटिक पुस्तकालयों का उपयोग करने के लिए सक्षम बनाता है. Peptidomimetics की सबसे अच्छी तरह से अध्ययन वर्गों में से एक peptoids है. Peptoids synthesize करने के लिए आसान कर रहे हैं और proteolysis प्रतिरोधी और सेल पारगम्य होना दिखाया गया है. पिछले दशक के दौरान, कई उपयोगी प्रोटीन ligands peptoid पुस्तकालयों की स्क्रीनिंग के माध्यम से पहचान की गई है. हालांकि, peptoid पुस्तकालयों से पहचान ligands की सबसे दुर्लभ अपवाद के साथ, उच्च आत्मीयता प्रदर्शित नहीं करते. इस peptoid अणुओं में chiral केन्द्रों और गठनात्मक की कमी की कमी के हिस्से में होने के कारण हो सकता है. हाल ही में, हम पेप्टाइड तृतीयक amides (पीटीए) का उपयोग करने के लिए एक नई सिंथेटिक मार्ग का वर्णन किया. पीटीए शामिल हैं, लेकिन पेप्टाइड्स, peptoids और एन methylated पेप्टाइड्स तक सीमित नहीं हैं कि peptidomimetics की एक superfamily हैं. Α कार्बन और मुख्य श्रृंखला नाइट्रोजन परमाणुओं दोनों पर पक्ष श्रृंखला के साथ,इन अणुओं की रचना बहुत sterical बाधा और allylic 1,3 तनाव से विवश कर रहे हैं. (चित्रा 1) हमारे अध्ययन से इन पीटीए अणुओं अत्यधिक समाधान में संरचित कर रहे हैं और प्रोटीन ligands की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. हम इन अणुओं उच्च आत्मीयता प्रोटीन ligands की एक भविष्य स्रोत हो सकता है. यहाँ हम एक नमूना पीटीए की एक मनका एक यौगिक (OBOC) पुस्तकालय synthesize करने के लिए विभाजन और पूल और उप मोनोमर रणनीतियों दोनों की शक्ति के संयोजन कृत्रिम विधि का वर्णन है.
Introduction
Peptidomimetics प्राकृतिक पेप्टाइड्स की संरचना की नकल है कि यौगिक हैं. वे proteolysis 1-3 खिलाफ सेल पारगम्यता और स्थिरता सहित प्राकृतिक पेप्टाइड्स, से जुड़ी समस्याओं में से कुछ पर काबू पाने, जबकि bioactivity बनाए रखने के लिए तैयार कर रहे हैं. कारण इन यौगिकों के oligomeric प्रकृति को, बड़े सिंथेटिक पुस्तकालयों आसानी मोनोमेरिक या उप मोनोमेरिक सिंथेटिक मार्गों 4-7 के माध्यम से पहुँचा जा सकता है. Peptidomimetics की सबसे अधिक अध्ययन वर्गों में से एक peptoids है. Peptoids एक उप मोनोमर रणनीति 8, 9 का उपयोग आसानी से संश्लेषित किया जा सकता है कि एन alkylated glycines की oligomers हैं. कई उपयोगी प्रोटीन ligands सफलतापूर्वक प्रोटीन लक्ष्य 1, 10-14 के खिलाफ बड़े सिंथेटिक peptoid पुस्तकालयों स्क्रीनिंग से पहचान की गई है. बहरहाल, peptoid पुस्तकालयों से पहचान की 'हिट' शायद ही कभी प्रोटीन लक्ष्य 1,10-14,22 की दिशा में बहुत अधिक समानता संग्रह. एक माjor peptoids और प्राकृतिक पेप्टाइड्स के बीच अंतर peptoids की सबसे आम तौर पर कारण chiral केन्द्रों और गठनात्मक की कमी की कमी के लिए माध्यमिक संरचना के रूप में करने की क्षमता की कमी है. इस समस्या को हल करने के लिए, कई रणनीतियों काफी हद तक मुख्य श्रृंखला नाइट्रोजन परमाणुओं 15-22 पर निहित पक्ष श्रृंखला के संशोधन पर ध्यान केंद्रित, पिछले एक दशक में विकसित किया गया. हाल ही में, हम पेप्टाइड तृतीयक amides 23 बनाने के लिए एक peptoid रीढ़ की हड्डी पर प्राकृतिक एमिनो एसिड पक्ष श्रृंखला शुरू करने की एक नई सिंथेटिक मार्ग विकसित किया है.
पेप्टाइड तृतीयक amides (पीटीए) शामिल हैं, लेकिन पेप्टाइड (नि. = 2 एच), peptoids (नि. = 1 एच) और एन methylated पेप्टाइड्स तक सीमित नहीं हैं कि peptidomimetics की एक सुपर परिवार हैं (आर 1 ≠ एच, 2 आर मुझे =) . हमारे सिंथेटिक मार्ग स्वाभाविक रूप पर दाहिनी ओर और पक्ष श्रृंखला के स्रोत के रूप में एमिनो एसिड होने वाली रोजगार (चित्रा 1 देखें)45, कार्बन, और एन प्रतिस्थापन प्रदान करने के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध प्राथमिक amines. इसलिए, सरल पेप्टाइड्स, peptoids या एन methylated पेप्टाइड्स की तुलना में एक बड़ा रासायनिक अंतरिक्ष का पता लगाया जा सकता है. परिपत्र dichroism स्पेक्ट्रा कि पीटीए अणुओं अत्यधिक समाधान में संरचित कर रहे हैं पता चला है. पीटीए प्रोटीन परिसरों में से एक की विशेषता स्पष्ट रूप से पीटीए के गठनात्मक की कमी बाइंडिंग के लिए आवश्यक हैं कि पता चलता है. हाल ही में, हम भी पीटीए अणुओं में से कुछ उनके peptoid और पेप्टाइड समकक्षों की तुलना में सुधार सेल पारगम्यता के अधिकारी उस खोज की है. हम इन पीटीए पुस्तकालयों प्रोटीन लक्ष्य के लिए उच्च आत्मीयता ligands का एक अच्छा स्रोत हो सकता है. इस पत्र में, हम एक नमूना इन यौगिकों के युग्मन और दरार के लिए कुछ सुधार शर्तों के साथ विवरण में एक मनका एक यौगिक (OBOC) पीटीए पुस्तकालय का संश्लेषण पर चर्चा करेंगे.
Protocol
Representative Results
Discussion
पेप्टाइड तृतीयक amides (पीटीए) peptidomimetic oligomers की एक superfamily हैं. अच्छी तरह से अध्ययन पेप्टाइड्स, peptoids और एन methylated पेप्टाइड्स इसके अलावा, इस परिवार के भीतर यौगिकों का एक बड़ा हिस्सा एक किराए के कारण जनरल एन alkylated पेप्टाइड्?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखकों बहुमूल्य सहायता के लिए डॉ. Jumpei Morimoto और डॉ. टोड Doran धन्यवाद देना चाहूंगा. इस काम NHLBI (NO1-HV-00242) से एक अनुबंध द्वारा समर्थित किया गया.
Materials
| 2,4,6 trimethylpyridine | ACROS | 161950010 | CAS:108-75-8 |
| 2-morpholinoethanamine | Sigma-Aldrich | 06680 | CAS:2038-03-1 |
| 48% HBr Water solution | ALFA AESAR | AA14036AT | CAS:10035-10-6 |
| Acetaldehyde | Sigma-Aldrich | 402788 | CAS:75-07-0 |
| Acetonitrile | Fisher | SR015AA-19PS | CAS:75-05-8 |
| Anhydrous Tetrahydrofuran (THF) | EMD | EM-TX0277-6 | CAS:109-99-9 |
| Benzylamine | Sigma-Aldrich | 185701 | CAS:100-46-9 |
| bis(trichloromethyl) carbonate (BTC) | ACROS | 258950050 | CAS:32315-10-9 |
| Bromoacetic acid | ACROS | 106570010 | CAS:79-08-3 |
| Chloranil | Sigma-Aldrich | 23290 | CAS:118-75-2 |
| Cyclohexanemethylamine | Sigma-Aldrich | 101842 | CAS:3218-02-8 |
| D2O | Cambridge Isotope | DLM-4-99.8-1000 | CAS:7789-20-0 |
| D-alanine | Anaspec | 61387-100 | CAS:338-69-2 |
| Dichloromethane (DCM) | Fisher | BJ-NS300-20 | CAS:75-09-2 |
| Dimethylformamide (DMF) | Fisher | BJ-076-4 | CAS:68-12-2 |
| Ethylene glycol | Oakwood | 44710 | CAS:107-21-1 |
| Isopentylamine | Sigma-Aldrich | W321907 | CAS:107-85-7 |
| KBr | ACROS | 424070025 | CAS:7758-02-3 |
| L-alanine | Anaspec | 61385-100 | CAS:56-41-7 |
| 3-Methoxypropylamine | Sigma-Aldrich | M25007 | CAS:5332-73-0 |
| 2-Methoxyethylamine | Sigma-Aldrich | 143693 | CAS:109-85-3 |
| N-(3-Aminopropyl)-2-pyrrolidinone | Sigma-Aldrich | 136565 | CAS:7663-77-6 |
| N,N'-Diisopropylcarbodiimide (DIC) | ACROS | 115211000 | CAS:693-13-0 |
| N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) | Sigma-Aldrich | D125806 | CAS:7087-68-5 |
| NaNO2 | ACROS | 424340010 | CAS:7631-99-4 |
| NAOD 40% solution in water | ACROS | 200058-506 | CAS:7732-18-5 |
| Piperidine | ALFA AESAR | A12442-AE | CAS:110-89-4 |
| Piperonylamine | Sigma-Aldrich | P49503 | CAS:2620-50-0 |
| Propylamine | Sigma-Aldrich | 240958 | CAS:107-10-8 |
| Trifluoroacetic acid | Sigma-Aldrich | 299537 | CAS:76-05-1 |
| α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid | Sigma-Aldrich | 39468 | CAS:28166-41-8 |
| α-ketoglutarate | ALFA AESAR | AAA10256-22 | CAS:328-50-7 |
| Tentagel Resin with RINK linker | Rapp-Polymere | S30023 | |
| Alanine transaminase | Roche | 10105589001 | AKA: Glutamate-Pyruvate Transaminase (GPT) |
| Incubator | New Brunswick Scientific | Innova44 | |
| NMR | Bruker | 400MHz | |
| MALDI mass spectrometer | Applied Biosystems | 4800 MALDI-TOF/TOF | |
| Lyophilizer | SP Scientific | VirTis benchtop K | |
| Syringe reactor | INTAVIS | Reaction Column | 3ml, 5ml, 10ml, 20ml |
| Vacuum manifold | Promega | A7231 | Vac-Man |
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