Síntesis Split-y-piscina y caracterización del péptido Terciario Amida Biblioteca
Summary
Amidas terciarias péptido (PTA) son una superfamilia de peptidomiméticos que incluyen pero no se limitan a péptidos, peptoides y péptidos N-metilado. Aquí se describe un método de síntesis que combina estrategias de sub-monómero división y piscina y para sintetizar un solo grano de la biblioteca de un compuesto de las PTA.
Abstract
Peptidomiméticos son una gran fuente de proteínas ligandos. La naturaleza oligomérica de estos compuestos nos permite acceder a las grandes bibliotecas sintéticos en fase sólida mediante el uso de la química combinatoria. Una de las clases más estudiados de peptidomiméticos es peptoides. Los peptoides son fáciles de sintetizar y han demostrado ser resistentes a la proteolisis-y-permeable a las células. Durante la última década, muchos ligandos proteicos útiles han sido identificados a través de la selección de bibliotecas de peptoides. Sin embargo, la mayoría de los ligandos identificados a partir de las bibliotecas de peptoides Excluir alta afinidad, salvo raras excepciones. Esto puede ser debido, en parte, a la falta de centros quirales y restricciones conformacionales en moléculas de peptoides. Recientemente, hemos descrito una nueva ruta sintética para acceder amidas terciarias de péptidos (ACP). PTA son una superfamilia de peptidomiméticos que incluyen pero no se limitan a péptidos, peptoides y péptidos N-metilado. Con cadenas laterales en ambos principales átomos de nitrógeno de la cadena α-carbono y,la conformación de estas moléculas se ven limitados en gran medida por impedimento estérico y alílico 1,3 cepa. (Figura 1) Nuestro estudio sugiere que estas moléculas PTA están altamente estructurados en solución y pueden ser utilizados para identificar ligandos de proteínas. Creemos que estas moléculas pueden ser una futura fuente de ligandos de proteínas de alta afinidad. A continuación se describe el método sintético que combina el poder de ambos estrategias sub-monómero división y piscina y para sintetizar una muestra de una perla de un compuesto (OBOC) Biblioteca de los ACP.
Introduction
Los peptidomiméticos son compuestos que imitan la estructura de los péptidos naturales. Están diseñados para retener la bioactividad, mientras que superar algunos de los problemas asociados con los péptidos naturales, incluyendo la permeabilidad celular y estabilidad frente a la proteolisis 1-3. Debido a la naturaleza oligomérica de estos compuestos, grandes bibliotecas sintéticas se puede acceder fácilmente a través de rutas sintéticas monoméricos o sub-monoméricos 4-7. Una de las clases más estudiados de peptidomiméticos es peptoides. Los peptoides son oligómeros de glicinas N-alquilados que se pueden sintetizar fácilmente usando una estrategia de sub-monómero 8, 9. Muchos ligandos proteicos útiles se han identificado con éxito a partir de la selección de grandes bibliotecas de peptoides sintética contra objetivos proteicos 1, 10-14. No obstante, "hits" identificados a partir de las bibliotecas de peptoides raramente archivo muy alta afinidad hacia dianas proteicas 1,10-14,22. Una major diferencia entre peptoides y péptidos naturales es que la mayoría de los peptoides generalmente carecen de la capacidad de formar una estructura secundaria debido a la falta de centros quirales y restricciones conformacionales. Para resolver este problema, se han desarrollado múltiples estrategias en la última década, en gran parte se centra en la modificación de las cadenas laterales contenidos en las principales cadena de átomos de nitrógeno de 15-22. Recientemente, hemos desarrollado una nueva ruta sintética para introducir cadenas laterales de aminoácidos naturales en una cadena principal de peptoide para crear péptidos amidas terciarias 23.
Amidas terciarias péptido (PTA) son una superfamilia de peptidomiméticos que incluyen pero no se limitan a péptidos (R2 = H), peptoides (R1 = H) y los péptidos N-metilado (R ≠ 1 H, R2 = Me) . (Ver Figura 1) Nuestra ruta sintética emplea aminoácidos de origen natural como la fuente de quiralidad y con unas cadenas en el45;-carbono, y aminas primarias disponibles en el mercado para proporcionar N-sustituciones. Por lo tanto, un espacio químico mayor que el de los péptidos simples, peptoides o péptidos N-metilado puede ser explorado. Los espectros de dicroísmo circular han demostrado que las moléculas de la PTA están altamente estructurados de solución. Caracterización de uno de los complejos proteína-PTA muestra claramente que se requieren las restricciones conformacionales de la PTA para la unión. Recientemente, también hemos descubierto que algunas de las moléculas de la PTA poseen una mejor permeabilidad de la célula que sus contrapartes de peptoides y péptidos. Creemos que estas bibliotecas PTA pueden ser una buena fuente de ligandos de alta afinidad para dianas proteicas. En este artículo, vamos a discutir la síntesis de una muestra de una perla de un compuesto (OBOC) Biblioteca de PTA en los detalles, junto con algunas condiciones mejoradas para el acoplamiento y la escisión de estos compuestos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Amidas terciarias de péptidos (ACP) son una superfamilia de oligómeros peptidomiméticas. Además de los péptidos bien estudiadas, peptoides y péptidos N-metilado, una gran parte de compuestos dentro de esta familia sigue siendo poco estudiada, mayormente debido a la falta de método sintético para acceder a los péptidos N-alquiladas generales. Aquí se describe un método eficiente para sintetizar las PTA con bloques de construcción quirales derivados de aminoácidos. Anteriormente, hemos informado a usar una nu…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores desean agradecer al Dr. Jumpei Morimoto y el Dr. Todd Doran de valiosa ayuda. Este trabajo fue apoyado por un contrato del NHLBI (NO1-HV-00242).
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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