Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Synthese en analyse van de Spectrometrie van de massa van Oligo-peptoids

10.2K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/56652

⸱

21 februari 2018

 ,  ,  , 
1Department of Chemistry, University of the Pacific

In dit artikel

Samenvatting

Een protocol wordt beschreven voor de handmatige synthese van oligo-peptoids gevolgd door sequentieanalyse door massaspectrometrie.

Samenvatting

Peptoids zijn reeks bestuurde peptide-nabootsen oligomeren bestaande uit N-Gealkyleerde glycine eenheden. Onder de vele mogelijke toepassingen, hebben peptoids is gedacht als een soort van moleculaire informatieopslag. Analyse van de Spectrometrie van de massa is beschouwd als de methode van keuze voor sequencing peptoids. Peptoids kan worden gesynthetiseerd via vaste fase chemie met behulp van een herhalende cyclus van twee stappen reactie. Hier presenteren we een methode voor het handmatig het synthetiseren van oligo-peptoids en voor het analyseren van de volgorde van de peptoids met behulp van tandem massaspectrometrie (MS/MS) technieken. De peptoid van het monster is een nonamer die bestaat uit afwisselende N-(2-methyloxyethyl) glycine (Nme) en N-(2-phenylethyl) glycine (NFE), evenals een N-(2-aminoethyl) glycine (Nae) op de N-terminus. De formule van de volgorde van de peptoid is Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, waar Ac de acetyl groep. De synthese plaatsvindt in een commercieel beschikbare solid-phase reactievat. De ijsbaan amide hars wordt gebruikt als de solide steun opleveren van de peptoid met een amide-groep op het C-terminus. Het resulterende peptoid product is onderworpen aan sequentieanalyse met behulp van een triple-vierpolige massaspectrometer gekoppeld aan een bron electrospray ionisatie. De meting van de MS/MS produceert een spectrum van fragment ionen als gevolg van de dissociatie van geladen peptoid. De fragment-ionen worden geregeld op basis van de waarden van hun massa-naar-charge ratio (m/z). De m/z-waarden van het fragment-ionen zijn vergeleken met de nominale massa van theoretisch voorspelde fragment ionen, volgens het stelsel van versnippering van de peptoid. De analyse genereert een patroon van de versnippering van de geladen peptoid. Het patroon van fragmentatie is gecorreleerd aan de monomeer opeenvolging van de neutrale peptoid. In dit verband leest MS analyse de gegevens van de volgorde van de peptoids.

Inleiding

Peptoids vormen een klasse van sequentie-gecontroleerde polymeren met een ruggengraat structuren nabootsen van de structuur van peptiden. Peptoids kunnen gesynthetiseerd worden uit verschillende amines, waarmee peptoids vertonen zeer afstembare eigenschappen1,2. Peptoids zijn gebruikt als moleculaire modellen voor biofysische onderzoek, beschouwd als therapeutische agenten en ontworpen als liganden voor eiwitten3,,4,,5,6. Peptoids hebben ontwikkeld tot een verscheidenheid van biologisch actieve stoffen, zoals anti-fouling en antilichaam-mimetische materialen, antimicrobiële stoffen en enzym remmers7,8,9. Met een zeer geordende en afstembare aard, hebben peptoids ook gedacht als een soort van moleculaire informatie-opslag10. De ontdekking van deze uiteenlopende toepassingen wordt aangedrongen op de ontwikkeling van efficiënte analytische methoden te karakteriseren van de volgorde en structuur van peptoids. Tandem massa spectrometrie gebaseerde technieken gebleken belofte als de methode van keuze voor het analyseren van de eigenschappen van de reeks van sequentie-gecontroleerde polymeren, peptoids11,12,13, waaronder 14,,15. Echter, systematische studies correleren de peptoid ion fragmentatie patronen als gevolg van massa spectrometrie studies en de structuurgegevens van peptoids zijn zeer beperkt.

Peptoids kan gemakkelijk worden gesynthetiseerd met een vaste fase-methode. De goed ontwikkelde methode houdt een herhaling van een tweestaps monomeer toevoeging cyclus16,17. In elke cyclus van toevoeging, een hars-gebonden amine is geacetyleerd door een haloacetic zuur (meestal Broomazijnzuur, BMA) en dit wordt gevolgd door een reactie van de verplaatsing met een primair amine. Hoewel geautomatiseerde synthese protocollen routinematig voor peptoid synthese toegepast zijn, kan peptoids handmatig worden gesynthetiseerd met een uitstekende opbrengst in een standaard chemie laboratorium16,18,19, 20.

Onze lab heeft de methode voor handmatige peptoid synthese en de apparatuur die wordt gebruikt in de bestaande methoden vereenvoudigd. Wij hebben eerder de patronen van de fragmentatie van een reeks peptoids met behulp van MS/MS technieken21,22,23bestudeerd. Onze resultaten tonen aan dat peptoids karakteristieke breukpatroon produceren wanneer ze worden onderworpen aan botsing-geïnduceerde dissociatie (CID)21,23 of elektron-vangst dissociatie (ECD)22 experimenten. In dit artikel tonen we hoe oligo-peptoids kan worden gesynthetiseerd in een standaard chemie laboratorium, het uitvoeren van de CID-experimenten met behulp van een triple-vierpolige massaspectrometer en hoe om de spectrale gegevens te analyseren. De peptoid worden gesynthetiseerd en gekenmerkt is een nonamer met N-terminal acetylation en C-terminal amidation, Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2. De structuur van de peptoid is afgebeeld in Figuur 1.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. synthese van Peptoid

Opmerking: De synthese begint bij het activeren van de hars door zwelling van de hars en de bescherming van de groep te verwijderen. Dit wordt gevolgd door het groeien van de keten van de peptoid op de hars door herhalende monomeer toevoeging cycli. Het eerste monomeer gekoppeld aan de hars is de C-terminal residu. De peptoid is van de C-terminus langwerpige aan de N-terminus. Zodra de volgorde van de gewenste peptoid is bereikt, gekloofd de hars is uit en het peptoid product is gezuiverd.

  1. Bereiding van reagentia
    Opmerking: De vloeibare reagentia worden gemeten met behulp van een micropipet en de solide reagentia worden gemeten met behulp van een analytische balans.
    1. Meng 6.2 mL N, N'-diisopropylcarbodiimide (DIC) en 43.8 mL N, N-dimethylformamide (DMF) ter voorbereiding van een 0.8 M van DIC/DMF oplossing.
    2. Los 5.56 g BMA in 50.0 mL DMF te bereiden een 0.8 M BMA/DMF-oplossing.
    3. Meng 2 mL piperidine (Pip) en 8 mL DMF 20% Pip/DMF oplossing te bereiken.
    4. Ontbinden 1.9 mL NFE in 13,1 mL DMF tot 1.0 M NFE/DMF.
    5. Ontbinden van Nme in 13,7 mL DMF tot 1.0 1.3 mL M Nme/DMF.
    6. Los op in 2 mL DMF tot 1.0 0.32 mL van de Nae Nae/DMF M.
      Let op: De meeste van de chemicaliën die worden gebruikt in de synthese zijn gevaarlijk. Trifluorazijnzuur (TFA), DIC, Pip en BMA zijn gevaarlijk voor de huid, ogen en luchtwegen. DMF en dichloormethaan (DCM) wordt vermoed dat kankerverwekkende stoffen. Alle reacties moeten worden uitgevoerd in een zuurkast en passende persoonlijke beschermingsmiddelen moet worden gebruikt. Controleer het veiligheidsinformatieblad (MSDS) van alle chemicaliën die worden gebruikt in de synthese.
  2. Hars activering
    1. Afmeten van 84 mg Rink amide hars (hars, 0.047 mmol, laden van 0.56 mmol/g) en toevoegen aan een 10 mL polypropyleen solid-phase reactievat. Steek de zuiger in het schip.
    2. Voeg 2 mL DMF tot het reactievat en kap van het vaartuig met een druk-cap. Plaats van het vaartuig op een shaker, en het schip bij kamertemperatuur onder een hoek van verkeer van ongeveer 12 graden en 385 oscillaties/min voor 30 min. Drain de oplossing met een afval container door het verwijderen van het GLB en duwt de zuiger van het reactievat doorroeren.
    3. Voeg toe 2 mL 20% Pip/DMF oplossing aan het vaartuig en het schip cap. Het op het schudapparaat gedurende 2 minuten doorroeren en afvoer van de oplossing aan de afval container.
    4. Voeg toe 2 mL 20% Pip/DMF oplossing aan het vaartuig, het vaartuig, cap en doorroeren het bij kamertemperatuur voor 12 min. verwijderen het GLB en afvoer van de oplossing aan de afval container.
    5. Wassen van de hars door toevoeging van 1 mL DMF, aftopping van het vaartuig, en schudden van het vaartuig voor 1 min. Verwijder de dop en afvoer van de oplossing door te drukken op de plunjer. De hars met DMF voor 4 extra keer wassen.
  3. Monomeer toevoeging en N-terminal acetylation
    Opmerking: Elke monomeer toevoeging cyclus omvat twee reactie stappen, bromoacetylation en verplaatsing.
    1. Uitvoeren van de eerste cyclus van de toevoeging van de monomeer aan formulier Nme-hars.
    2. Het uitvoeren van een bromoacetylation reactie. Meng 1 mL 0.8 M BMA/DMF oplossing en 0.8 M DIC/DMF oplossing in een bekerglas van 1 mL. Het mengsel overbrengen in een reactievat met hars en het schip cap. Plaats van het vaartuig op het schudapparaat en doorroeren het bij kamertemperatuur gedurende 20 minuten verwijderen het GLB en afvoer van de oplossing aan de afval container.
    3. Het wassen van de hars door toevoeging van 1 mL DMF, aftopping van het vaartuig, het schudden voor 1 min en drainage van de oplossing door te drukken van de zuiger. Het wassen van de hars door toevoeging van 1 mL DCM, schudden van het vaartuig voor 1 min en drainage van de oplossing. De hars met DCM nogmaals wassen en dan wassen met DMF tweemaal.
    4. De reactie van een verplaatsing uit te voeren. Voeg 1 mL 1.0 M Nme/DMF oplossing, het schip cap, doorroeren het vaartuig bij kamertemperatuur voor 60 min. verwijderen het GLB en afvoer van de oplossing door te drukken van de zuiger.
    5. Het wassen van de hars door toevoeging van 1 mL DMF, schudden van het vaartuig voor 1 min en drainage van de oplossing door te drukken op de plunjer. Het wassen van de hars door tekening in 1 mL DCM, schudden voor 1 min, en zuig de oplossing. DCM nogmaals, gevolgd door wassen met DMF tweemaal wassen.
    6. Herhaal monomeer toevoeging cycli van stappen 1.3.2 te 1.3.5 vormen Nae-(Npe-Nme)4-hars. Wanneer herhalende de stap van de reactie van de verplaatsing (1.3.4), gebruik van een specifieke amine oplossing volgens de volgorde van de peptoid.
      Opmerking: De peptoid keten is langwerpig van de C-terminus aan de N-terminus met het residu van de C-terminal gebonden aan de hars.
    7. Uitvoeren van N-terminal acetylation tot Ac-Nae-(Npe-Nme)4-hars.
    8. Mix 92 µL van azijnzuuranhydride, 43,5 µL van N, N-diisopropylethylamine (DIPEA) en 2 mL DMF in een bekerglas van ongeveer 2 mL acetylation cocktail te maken.
    9. Voeg 2 mL acetylation cocktail aan het vaartuig met hars, cap van het vaartuig en het doorroeren bij kamertemperatuur voor 60 min. Verwijder de dop en afvoer van de oplossing door te drukken op de plunjer.
    10. Het wassen van de hars door toevoeging van 1 mL DMF, schudden van het vaartuig voor 1 min en drainage van de oplossing door te drukken op de plunjer. Het wassen van de hars door toevoeging van 1 mL DCM, schudden van het vaartuig voor 1 min en drainage van de oplossing. Herhaal de hars met DCM nogmaals, dan wassen met DMF tweemaal meer wassen.
    11. Het wassen van de hars door toevoeging van 1 mL DCM, schudden van het vaartuig voor 1 min en drainage van de oplossing door te drukken op de plunjer. Wassen met DCM tweemaal herhalen Verwijder de dop en laat het hars drogen in het reactievat voor 10 min.
  4. Decolleté en zuivering
    1. Meng 3,8 mL TFA 100 µL triisopropylsilane (TIPS) en 100 µL van HPLC-grade H2O in een bekerglas van 4 mL decollete cocktail te maken.
    2. Voeg 4 mL vers gemaakte decollete cocktail aan het vaartuig met hars, cap van het vaartuig en het doorroeren bij kamertemperatuur gedurende 2 uur.
    3. Verwijder de dop en de oplossing van het filtraat in een tube van 50 mL polypropyleen centrifuge verzamelen. Voeg 1 mL TFA tot het schip, het kapje en doorroeren voor 1 min. Verzamel het filtraat oplossing in de centrifugebuis dezelfde.
    4. Verdampen TFA door te blazen in een stroom van stikstofgas zachtjes tot ongeveer 1 mL viskeuze oplossing wordt overgelaten.
    5. Voeg toe 15 mL diethylether aan de resterende oplossing, cap de centrifugebuis en Incubeer het in een vriezer van-20 ° C gedurende 2 uur om te overnachten. De ruwe peptoid precipitaten als witte, vaste stof.
    6. De vaste stof met behulp van een centrifuge op 4427 x g voor 10 min. verwijderen het GLB van de centrifugebuis pellet en diethylether decanteren in een bekerglas van zorgvuldig zonder verlies van de vaste stof.
      Let op: diethylether is een brandbaar organisch oplosmiddel. Gebruik een veilige centrifuge diethylether.
    7. Wash de solid door het toevoegen van 10 mL diethylether ijskoud in de centrifuge buis waarin de solid, aftopping van de buis en plaatsen van het in de centrifuge. Centrifugeren bij 4427 x g voor 10 min. verwijderen de centrifuge buis van de centrifuge en diethylether decanteren in een bekerglas van zorgvuldig zonder verlies van de vaste stof uitvoeren.
    8. Droog de solid door zachtjes blazen in een stroom van stikstofgas.
    9. Voeg 10 mL van HPLC-grade H2O te ontbinden de gedroogde solid. Laat de oplossing door een nylon spuit filter met poriegrootte van 0,45 µm en vang het filtraat op in een vooraf gewogen 50 mL polypropyleen centrifugebuis.
    10. Shell bevriezen de oplossing door te plaatsen en draaien de centrifuge buis waarin de oplossing van de peptoid in een 12-ounce, dubbel-gestapeld uitgebreide polystyreen beker 1/3 gevuld met vloeibare stikstof. Lyophilize de bevroren oplossing 's nachts om de opbrengst van vaste peptoid.
    11. Lyofilisatie nog een keer herhalen door de stevige peptoid oplossen in 10 mL van HPLC-grade H2O, ingevroren in vloeibare stikstof, en 's nachts lyofilisering shell. De resulterende peptoid is voldoende zuiver voor sequentieanalyse door massaspectrometrie.

2. mevrouw metingen en sequentieanalyse

Opmerking: De MS/MS-experiment is uitgevoerd in een triple-vierpolige massaspectrometer gekoppeld aan een bron electrospray ionisatie (ESI). Gegevensverzameling wordt beheerd met behulp van de data acquisitie software vergezeld met het instrument. De algemene procedure omvat 1) het uitvoeren van de volledige scan massaspectrometrie experiment en de massaspectrum opnemen, 2) het uitvoeren van de CID MS/MS experimenteren en opname van het MS/MS-spectrum, en 3) vergelijken de MS/MS spectrale gegevens met theoretische fragmentatie regeling voorspeld op basis van de structurele functie van de peptoid.

  1. Bereiding van de monsteroplossing
    1. Weeg de solide peptoid 1.0-2.0 mg in een 3-5 mL glazen ampul. Voeg 1 mL gemengd oplosmiddel van acetonitril en water (ACN/H2O, 1:1, v/v) te ontbinden van de peptoid. Dit geeft de voorraad monsteroplossing met een concentratie van ongeveer 10-3 M.
    2. Pipetteer 20 µL van stockoplossing in een centrifugebuis 1,5 mL en voeg 1 mL gemengd oplosmiddel van ACN/H2O opleveren van een van de verdunde monsteroplossing van ongeveer 10-5 M.
    3. Verwijder eventuele mogelijke onoplosbare deeltjes in de verdunde monsteroplossing door het uitvoeren van centrifugeren bij 4427 x g voor 3 min. Breng ongeveer 700 µL van het bovenste gedeelte van de oplossing in een ander 1,5 mL centrifuge buis te maken van de peptoid MS werkoplossing met concentratie van ongeveer 10-5 M.
    4. Aanpassen van de concentratie van de MS-werkoplossing die op basis van de waargenomen signaal intensiteit tijdens de metingen van de Spectrometrie van de massa.
    5. Een alternatieve manier om het verwijderen van eventuele mogelijke onoplosbare deeltjes in de verdunde monsteroplossing is om de oplossing van het monster door een 0,20 µm spuit filter en vang het filtraat in een centrifugebuis 1,5 mL te maken van de peptoid MS werkoplossing van ongeveer 10-5 M.
  2. Opname van massaspectra
    1. Gemengde oplosmiddel van ACN/H2O (1:1, v/v) doorlopen de electrospray ionisatie (ESI) bron en instellen van het instrument in een standaard positief ion, volledige scan massaspectrometrie modus met een verhouding van de massa-naar-charge (m/z)-bereik van 100-1500.
      Opmerking:
      Typische bedrijfsparameters:
      ESI naald spanning, 5 kV
      Capillaire spanning, 40 V
      Drogen van (stikstofgas) gastemperatuur, 200 ° C.
    2. Voeg ongeveer 300 µL van de peptoid MS werkoplossing (ongeveer 10-5 M) in een 500 µL of een spuit van 1 mL en sluit de spuit aan de inlaat van de ESI met behulp van capillaire polyether ether keton (PEEK) leidingen. Plaats de injectiespuit op de spuitpomp en het debiet vastgesteldop 10 µL/min naar de monsteroplossing inblazen in de inlaat van de ESI.
    3. Zet de ESI naald spanning te activeren van het ESI-proces, en klik vervolgens op de detector. Stel het beeldscherm in profiel modus en de m/z-bereik van 100-1500. Een massaspectrum-profiel weergegeven in het profielvenster bekijken. De piek op m/z 1.265 (weergegeven als m/z van 1,264.6) komt overeen met de peptoid-ion- of geprotoneerd peptoid.
    4. Record de MS spectrum gedurende 2 minuten. In de "methode Window", 2 min te gebruiken als de "bewerkingstijd." Open het Opnamevenster en vullen in de juiste bestandsnaam opgeeft, en beginnen met opnemen van het spectrum.
      Opmerking: De resulterende massaspectrum is afgebeeld in Figuur 3.
    5. De intensiteit van de piek op m/z van 1.265 optimaliseren. De reeks m/z te 1150-1350 en capillaire kruisspanning tijdens het bekijken van de piek intensiteit in mV weergegeven in het profielvenster. Bijvoorbeeld, verhogen de capillaire spanning tot 50 V of hoger en de verandering van de piek intensiteit te bekijken. De optimale piek intensiteit is ongeveer 150-200 mV.
      Opmerking: De capillaire spanning aan te passen aanzienlijk kunt wijzigen de overvloed van bepaalde ionen. Verhogen de capillaire spanning kan de intensiteit van het ion peptoid verbeteren. Echter kan een capillaire hoogspanning ook veroorzaken dissociatie van het peptoid-ion in de ion-bron, en de waargenomen intensiteit afnemen. Aanpassing van de temperatuur van het gas drogen de intensiteit van de piek op m/z 1.265 kan verbeteren, maar het is minder effectief dan de capillaire spanning aan te passen. Als de piek op m/z 1.265 niet de optimale intensiteit komt, past het monster concentratie (of bijvoorbeeld dubbele de concentratie van de werkoplossing MS).
    6. Overschakelen van het instrument naar de MS/MS-modus. De voorloper van ion vastgesteldop m/z 1.265 en de MS/MS massa bereik op van 100-1.400 m/z. In de "methode venster" gebruik m/z 1.265 als de "Q1 eerste massa" en de "Q1 laatste massa" leeg laat. 100 m/z als "Q3 eerste massa" en 1.400 m/z gebruiken als de "Q3 laatste mis."
      Opmerking: In de MS/MS-modus, de eerste vierpolige eenheid (Q1) functies als een massa filter te isoleren van de peptoid-ion als de voorloper van ion, de tweede vierpolige eenheid (Q2) is een botsing cel, en de derde vierpolige eenheid (Q3) functies als een massa analyzer.
    7. Set de energie van de botsing op 40 eV en de botsing gas (argon, in dit geval) druk op 1,5 mTorr.
    8. Een massaspectrum-profiel weergegeven in het profielvenster bekijken. De piek op m/z van 1.265 komt overeen met de peptoid-ion en de bergtoppen met lagere m/z-waarden vertegenwoordigen de fragmenten uit het peptoid ion.
    9. Aanpassen van de energie van de botsing voor het optimaliseren van de weergave van de fragmentatie spectrum. Bijvoorbeeld, verhogen van de energie van de botsing tot 45 eV en de verandering van het spectrum-profiel bekijken.
      Opmerking: In het algemeen, verhoging van de energie van de botsing zal verbeteren de overvloed van het fragment-ionen en verminderen de overvloed van het peptoid-ion. Verhoging van de gasdruk van de botsing zal de overvloed van het fragment ionen ook verbeteren.
      Let op: De botsing gasdruk dan 2 mTorr geen verhoging.
    10. Record het spectrum van de MS/MS gedurende 2 minuten. In het "methode venster" 2 min te gebruiken als de "bewerkingstijd." Open het Opnamevenster en vullen in de juiste bestandsnaam opgeeft, en beginnen met opnemen van het spectrum.
    11. Herhaal opnametijden 1 - 2.
  3. Peptoid sequentieanalyse
    Opmerking: Onder de voorwaarde van de CID, zou het peptoid ion fragment op de amide-bindingen langs de ruggengraat van de peptoid voor de productie van een reeks van N-terminale fragmenten genaamd B-ionen, en een reeks van C-terminal fragmenten genoemd Y-ionen
    1. Trekken uit de chemische structuur van de geacetyleerd peptoid door het plaatsen van de N-terminus op de linker- en de C-terminus aan de rechterkant en een onderbroken lijn aan elke amide binding voor het genereren van een versnippering regeling zoals weergegeven in Figuur 2atekenen. Tekenen van een proton met een gestippelde cirkel om aan te geven van de vervoerder van de lading. Vanaf de linkerkant van de structuur, plaats labels op de onderbroken lijnen om aan te geven van de N-terminale fragmenten als B1, B2, B-8. Vanaf de rechterkant, etiketten op de onderbroken lijnen om aan te geven van de C-terminal fragmenten als Y1, Y2, Y8plaatsen.
      Opmerking: Een chemische tekening software kan worden gebruikt om de structuur van peptoid tekenen.
    2. Stel je fragmentatie op de 4th amide binding van de linker kant, en tekenen van de structuren van het N-terminaal fragment en het fragment van de C-terminal met goede formele kosten, zoals afgebeeld in Figuur 2b. Plaats het label van B4 op de N-terminale fragment, en plaats het label van de Y-5 op het C-terminal fragment. De m/z-waarde van B4 berekend door optelling van de nominale massa van de elementen in de structuur voor de opbrengst van een waarde van 580 en m/z 580 plaats op het N-terminaal fragment. Berekenen van de m/z-waarde van Y5 en m/z 685 plaats op het C-terminal fragment.
    3. Berekenen van de m/z-waarden voor alle acht B-ionen en alle acht Y ionen en samenvoegen in een tabel, zoals aangegeven in tabel 1.
      Opmerking: De m/z-waarden van de fragmenten kunnen worden berekend met behulp van een chemische stof tekening software.
    4. Open de opgenomen MS/MS-spectrum van de peptoid met behulp van de gegevens review software vergezeld met het instrument. Stel de voorkeuren in Labeling "Toon Ion etiketten" en Label drempel tot 3%. Dit genereert een MS/MS spectrum met m/z-waarden met het label op de bergtoppen.
    5. Exporteer de MS/MS spectrale gegevens als een tekstbestand in het CSV-formaat en reconstrueren van het spectrum met behulp van data processing software. Plaats m/z-waarden op de bergtoppen. Het resulterende MS/MS spectrum wordt weergegeven in Figuur 4.
      Opmerking: Sommige massaspectrometers zijn uitgerust met data processing software staat voor het genereren van het MS/MS-spectrum. In dit geval is het niet nodig de MS/MS spectrale gegevens exporteren.
    6. Toewijzen van de m/z-waarden vermeld op het MS/MS spectrum aan die worden weergegeven in tabel 1 te identificeren van de overeenkomstige B - en Y-ionen. Bijvoorbeeld, de piek op 580 m/z wordt geïdentificeerd als de B4-ion en m/z 685 wordt geïdentificeerd als de Y5-ion. Label de toppen met bijbehorende B en Y symbolen op het spectrum, zoals weergegeven in Figuur 4.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

De structuur van een 9-mer peptoid met N-terminal acetylation, Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, is afgebeeld in Figuur 1. De peptoid werd handmatig gesynthetiseerd in een fritted polypropyleen reactievat via vaste fase aanpak. Ijsbaan amide hars (0.047 mmol, 84 mg met het laden van 0.56 mmol/g) wordt gebruikt als de solide steun opleveren van de peptoid met een amidated C-terminus. De peptoid keten is gebouwd door meerdere cycli van monomeer toevo...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Een nonamer peptoid, Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, heeft zijn gesynthetiseerd met behulp van het protocol gepresenteerd. De synthese apparatuur omvat een reactievat spuit-achtige polypropyleen solid-fase en een mechanisch schudapparaat. De schepen van de reactie zijn commercieel beschikbaar en lage kosten. Een mechanisch schudapparaat is een gemeenschappelijk apparaat in chemie laboratoria. Met het gebruik van een spuit-achtige reactievat, kunnen oplossingen worden getrokken in en uit het schip geduwd door...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs bedank Mr. Michael Connolly en Dr. Ronald Zuckermann (The moleculaire Foundry, Lawrence Berkeley National Laboratory) voor ondersteuning van de techniek in de synthese van peptoid. Wij erkennen de steun van de National Science Foundation (CHE-1301505). Alle massaspectrometrie experimenten werden uitgevoerd in de scheikunde aan de Universiteit van de Stille Oceaan aan de massaspectrometrie faciliteit.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
ESI-triple quadrupole massaspectrometer, Varian 320LAgilent Technologies Inc.Het massaspectrometer is verworven van Varian, Inc.
Varian MS werkstation, versie 6.9.2, een gegevensverzameling en gegevenscontrole softwareVarian Inc.De software maakt deel uit van het Varian 320L pakket
Burrell Scientific Wrist-action shaker, model 75 DDFisher Scientific International Inc.14-400-126
Hermle Centrifuge, model Z 206 AHermle Labortechnik GmbH
Vaste fase reactievat, 10 mLTorviqSF-1000
Drukdoppen voor reactievatenTorviqPC-SF
Spuitfilters, poriegrootte 0.2 μmFisher Scientific Inc.03-391-3B
Spuitfilters, poriegrootte 0.45 μmFisher Scientific Inc.03-391-3A
Polypropyleen centrifuge buizen, 50 mLVWR International, LLC.490001-626
Polypropyleen centrifuge buizen, 15 mLVWR International, LLC.490001-620
ChemBioDraw, Ultra, versie 12.0CambridgeSoft CorporationCambridgeSoft maakt nu deel uit van PerkinElmer Inc.
Styrofoam beker, 12 OzCommon Supermarket
Rink amide harsChem-Impex International, Inc.10619
PiperidineChem-Impex International, Inc.02351Zeer giftig
N, N’-diisopropylcarbodiimideChem-Impex International, Inc.00110Zeer giftig
BroomazijnzuurChem-Impex International, Inc.26843Zeer giftig
2-PhenylethylamineVWR International, LLC.EM8.07334.0250
2-MethoxyethylamineSigma-Aldrich Co. LLC.241067
N-Boc-ethyleendiamineVWR International, LLC.AAAL19947-06
AzijnzuuranhydrideSigma-Aldrich Co. LLC.252845
N, N-dimethylformamideVWR International, LLC.BDH1117-4LGVerder destilleren voor gebruik
N, N-diisopropylethylamineChem-Impex International, Inc.00141
TriisopropylsilaanChem-Impex International, Inc.01966
TrifluorazijnzuurChem-Impex International, Inc.00289Zeer giftig
Millipore MILLI-Q Academic Water Purification SystemMillipore CorporationZMQP60001Voor het genereren van HPLC-kwaliteit water
HPLC-kwaliteit waterGeproduceerd vanuit Millipore MILLI-Q® Academic Water Purification System
MethanolPharmco-Aaper339USP/NFHPLC-kwaliteit
AcetonitrileFisher Scientific International, Inc.A998-4HPLC-kwaliteit
Di-ethyletherVWR International, LLC.BDH1121-19LVerder destilleren voor gebruik
DichloormethaanVWR International, LLC.BDH1113-19LVerder destilleren voor gebruik
StikstofgasFresno Oxygen/Barnes SupplyNIT 50-C-FUltra hoge zuiverheid, 99,9995%
Argon gasFresno Oxygen/Barnes SupplyARG 50-C-FUltra hoge zuiverheid, 99,9995%

Referenties

  1. Sun, J., Zuckermann, R. N. Peptoid Polymers: A Highly Designable Bioinspired Material. ACS Nano. 7 (6), 4715-4732 (2013).
  2. Fowler, S. A., Blackwell, H. E. Structure-function relationships in peptoids: Recent advances toward deciphering the structural requirements for biological function. Org. Biomol. Chem. 7 (8), 1508-1524 (2009).
  3. Chongsiriwatana, N. P., Patch, J. A., Czyzewski, A. M., Dohm, M. T., Ivankin, A., Gidalevitz, D., Zuckermann, R. N., Barron, A. E. Peptoids that mimic the structure, function, and mechanism of helical antimicrobial peptides. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 105 (8), 2794-2799 (2008).
  4. Kruijtzer, J. A., Nijenhuis, W. A., Wanders, N., Gispen, W. H., Liskamp, R. M., Adan, R. A. Peptoid-Peptide Hybrids as Potent Novel Melanocortin Receptor. J. Med. Chem. 48 (13), 4224-4230 (2005).
  5. Liu, B., Alluri, P. G., Yu, P., Kodadek, T. A Potent Transactivation Domain Mimic with Activity in Living Cells. J. Am. Chem. Soc. 127 (23), 8254-8255 (2005).
  6. Patch, J. A., Barron, A. E. Helical Peptoid Mimics of Magainin-2 Amide. J. Am. Chem. Soc. 125 (40), 12092-12093 (2003).
  7. Ham, H. O., Park, S. H., Kurutz, J. W., Szleifer, I. G., Messersmith, P. B. Antifouling Glycocalyx-Mimetic Peptoids. J. Am. Chem. Soc. 135 (35), 13015-13022 (2013).
  8. Olivier, G. K., Cho, A., Sanii, B., Connolly, M. D., Tran, H., Zuckermann, R. N. Antibody-Mimetic Peptoid Nanosheets for Molecular Recognition. ACS Nano. 7 (10), 9276-9286 (2013).
  9. Olsen, C. A., Ziegler, H. L., Nielsen, H. M., Frimodt-Moeller, N., Jaroszewski, J. W., Franzyk, H. Antimicrobial, Hemolytic, and Cytotoxic Activities of β-Peptoid-Peptide Hybrid Oligomers: Improved Properties Compared to Natural AMPs. ChemBioChem. 11 (10), 1356-1360 (2010).
  10. Lutz, J. -F., Ouchi, M., Liu, D. R., Sawamoto, M. Sequence-Controlled Polymers. Science. 341 (6146), Washington, DC. 628(2013).
  11. Altuntas, E., Schubert, U. S. "Polymeromics": Mass spectrometry based strategies in polymer science toward complete sequencing approaches: A review. Anal. Chim. Acta. 808, 56-69 (2014).
  12. Paulick, M. G., Hart, K. M., Brinner, K. M., Tjandra, M., Charych, D. H., Zuckermann, R. N. Cleavable Hydrophilic Linker for One-Bead-One-Compound Sequencing of Oligomer Libraries by Tandem Mass Spectrometry. J. Comb. Chem. 8 (3), 417-426 (2006).
  13. Thakkar, A., Cohen, A. S., Connolly, M. D., Zuckermann, R. N., Pei, D. High-Throughput Sequencing of Peptoids and Peptide-Peptoid Hybrids by Partial Edman Degradation and Mass Spectrometry. J. Comb. Chem. 11 (2), 294-302 (2009).
  14. Sarma, B. K., Kodadek, T. Submonomer Synthesis of A Hybrid Peptoid-Azapeptoid Library. ACS Comb Sci. 14 (10), 558-564 (2012).
  15. Li, X., Guo, L., Casiano-Maldonado, M., Zhang, D., Wesdemiotis, C. Top-Down Multidimensional Mass Spectrometry Methods for Synthetic Polymer Analysis. Macromolecules. 44 (12), 4555-4564 (2011).
  16. Figliozzi, G. M., Goldsmith, R., Ng, S. C., Banville, S. C., Zuckermann, R. N. Synthesis of N-substituted glycine peptoid libraries. Methods Enzymol. 267, 437-447 (1996).
  17. Zuckermann, R. N., Kerr, J. M., Kent, S. B. H., Moos, W. H. Efficient method for the preparation of peptoids [oligo(N-substituted glycines)] by submonomer solid-phase synthesis. J. Am. Chem. Soc. 114 (26), 10646-10647 (1992).
  18. Utku, Y., Rohatgi, A., Yoo, B., Kirshenbaum, K., Zuckermann, R. N., Pohl, N. L. Rapid Multistep Synthesis of a Bioactive Peptidomimetic Oligomer for the Undergraduate Laboratory. J. Chem. Educ. 87 (6), 637-639 (2010).
  19. 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. Visualized Exp. (57), e3373(2011).
  20. Bolt, H. L., Cobb, S. L., Denny, P. W. An Efficient Method for the Synthesis of Peptoids with Mixed Lysine-type/Arginine-type Monomers and Evaluation of Their Anti-leishmanial Activity. J Vis Exp. (117), (2016).
  21. Morishetti, K. K., Russell, S. C., Zhao, X., Robinson, D. B., Ren, J. Tandem mass spectrometry studies of protonated and alkali metalated peptoids: Enhanced sequence coverage by metal cation addition. Int. J. Mass Spectrom. 308 (1), 98-108 (2011).
  22. Bogdanov, B., Zhao, X., Robinson, D. B., Ren, J. Electron Capture Dissociation Studies of the Fragmentation Patterns of Doubly Protonated and Mixed Protonated-Sodiated Peptoids. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (7), 1202-1216 (2014).
  23. Ren, J., Tian, Y., Hossain, E., Connolly, M. D. Fragmentation Patterns and Mechanisms of Singly and Doubly Protonated Peptoids Studied by Collision Induced Dissociation. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 27 (4), 646-661 (2016).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Peptoïdesynthesevaste-fasechemietandemmassaspectrometrieelectrosprayionisatiefragmentatiepatroonanalyseoligo-peptoïdesequeneringRink Amide-harsacetyleringscocktailklievingscocktail
Synthese en analyse van de Spectrometrie van de massa van Oligo-peptoids
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.