修改和胍集团的官能通过量身定制的前兆
Summary
一种用于基于使用所述相应的前体的烷基改性胍的合成方案被呈现。
Abstract
胍组是在药物化学中最重要的药效基团之一。携带胍基的唯一的氨基酸是精氨酸。在本文中，提供了一种用于在肽配体的胍基的修饰的简单方法，用RGD结合整联配体的一个例子。据最近表明，胍基团在这些配位体的不同修改允许亚型的选择性调节（ 例如，αV亚型和α5之间）。此外，通过胍基的功能化以前未知的策略被证明，而合成的方法在本文件中审查。这里所描述的修改涉及末端（Nω）烷基化和乙酰化胍基。用于合成，量身定做的前体分子被合成，然后将其进行反应与正交脱保护的胺来传送预修饰胍组。对于烷基化胍的合成中，基于N-前体，N' -二叔丁氧羰甲基-1H-吡唑-1-甲脒用于合成酰化化合物，选择为N -Boc- S的相应的酰化衍生物的前体-甲基异硫脲，其可以在一个和两个步骤的反应来获得。
Introduction
其中在天然配体中最丰富的药效基团是胍基，其参与多种相互作用1,2。例如，它可作为在氢键相互作用的电位四倍氢供体并参与静电相互作用，例如盐桥或阳离子-π相互作用。在药物化学，该组中的药物和药物候选4，经常发现，虽然很常作为胍模拟物5,6。其原因胍模拟物的开发是去除普遍存在的，带正电荷的胍基团，以及作为配体的亲脂性的调整。在肽配体，唯一的胍基的氨基酸是精氨酸，其因此通常在肽配体的生物活性区域中发现。
一个非常PR用于含精氨酸的配体家族ominent例子是RGD结合整联亚家族。通常，整联是一类细胞粘附受体，它们接管重要的功能在所有高等生物的。其中的一些功能，包括细胞粘附，迁移和细胞存活。因此，它们也参与病理指示，诸如癌症和纤维化。整合素是选自由α-和β亚单位构成24个目前已知的整联亚型的异源二聚体跨膜蛋白;其中8识别的三肽序列精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD =）在它们的配体7。所述结合区域位于在细胞外部分，即所谓的整头组8这两个亚型之间的接口。 RGD由两个共同相互作用确认：金属离子依赖性的粘附位点（MIDAS）区域，该区域位于β亚基和结合在配体的羧酸（侧茶在ASP的）;和胍组中的配体，其位于α亚基。大多数整联亚型是混杂和共享至少它们的天然细胞外基质（ECM）配体9的一部分。因此，人工整合素配体的发展，主要的焦点是，除了具有高结合亲和力的亚型选择性。最近，我们能够出台针对亚型选择性配体的产生的关键因素：胍组。通过不同的修饰，所述αv-和双选择性配体α5含整亚型可以通过简单的修改的胍基团，然后它可以区分不同的α亚基10变成选择性的化合物。
在αV的口袋，所述胍基经由二齿盐桥与Asp218 11,12相互作用侧面上 。这种相互作用Ç一个也α5β1可以观察到（在此，用Asp227在α5），但是另外，端部上有Gln残基（Gln221）的胍基团的相互作用，观察到有13。因此，我们修改了胍组中的两个相对的方式：在一种情况下，通过与胍基的Nδ的甲基化阻止侧上相互作用，而在其他情况下，与胍Nω的甲基化，阻断端上的相互作用。出人意料的是，这个小的修改导致了配体完整的选择性转变。除了烷基化，新功能化方法本出版物中介绍。对于这种类型的配体pentapeptidic的经典官能的方法是通过不参与结合的氨基酸的侧链共轭（ 例如，K在C（RGDfK））14，15。这里，我们表明，官能化也可以通过修改胍 – 这对于结合至关重要 – 与酰基或烷基化连接基。上的正电荷，对于结合是必需被保留，并且模型表明，长链分出来的结合口袋的，因此提供进一步的接头的附接的理想可能性和标记单元（ 例如，荧光标记物或分子螯合剂成像）。
在这项工作中，我们集中在对于胍基的含精氨酸的配体的变形例的制备步骤。这涉及Nω甲基化的物质的合成，以及与较长的接头单元胍。不同的修饰包括酰基和烷基。
Protocol
Representative Results
Discussion
为胍基化的前体是正交脱保护的环肽衍生物，（C（OrnD（OT丁基）GF（N Me）的V）），这是通过固相肽合成（SPPS）的标准Fmoc方案合成。鸟氨酸被用作正交保护的衍生物，羰基（Fmoc-ORN（DDE）-OH），其可以与肼在DMF中的肽支架的环化反应后进行脱保护。该肽的前体是由化合物沉淀，并通过随后的冷冻干燥纯化。
为胍基烷基化的前体可以在在一步反应良好的产?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
TGK承认国际研究生院慕尼黑工业大学的科学与工程（IGGSE）提供的财政支持。香港承认的鼎力支持中心综合蛋白质科学慕尼黑（CIPSM）。
Materials
| N,N′-Di-Boc-1H-pyrazole-1-carboxamidine, 98% | Sigma Aldrich | 434167 ALDRICH | |
| Triphenylphosphine, 99% | Sigma Aldrich | T84409 SIGMA-ALDRICH | |
| Tetrahydrofuran, >99.5% | Carl Roth | 4745 | |
| Tetrahydrofuran anhydrous, 99.8% | Carl Roth | 5182 | |
| Methanol anhydrous, 99.8% | Sigma Aldrich | 322415 SIGMA-ALDRICH | |
| Diisopropyl azodicarboxylate, 98% | Sigma Aldrich | 225541 ALDRICH | |
| Dichlormethan, for synthesis, 99.5% | Carl Roth | 8424 | |
| Silica gel for flash chromtaography | Sigma Aldrich | 60738 SIGMA-ALDRICH | |
| n-Pentane, 99% | Carl Roth | 8720 | |
| n-Hexane, 99% | Carl Roth | CP47 | |
| Ethylacetate, 99.5% | Carl Roth | 7338 | |
| Aminohexanol, 95% | Sigma Aldrich | A56353 ALDRICH | |
| S-Methylisothiourea hemisulfate, 98% | Sigma Aldrich | M84445 ALDRICH | |
| Di-tert-butyl dicarbonate, 99% | Sigma Aldrich | 205249 ALDRICH | |
| N,N-Dimethylformamid, 99.8% | Carl Roth | A529 | |
| N,N-Diisopropylethylamin, 99.5% | Carl Roth | 2474 | |
| Acetic anhydrid, 99% | Carl Roth | 4483 | |
| Chlortrityl resin | Carbolution | CC11006 | |
| Fmoc-Gly-OH, 98% | Carbolution | CC05014 | |
| Piperidin, 99% | Sigma Aldrich | 104094 SIGMA-ALDRICH | |
| Fmoc-Orn(Dde)-OH | Iris-Biotech | FAA1502 | |
| HATU, 99% | Carbolution | CC01011 | |
| HOAt, 99% | Carbolution | CC01004 | |
| Fmoc-Val-OH | Carbolution | CC05028 | |
| 2-Nitrobenzenesulfonyl chloride, 97% | Sigma Aldrich | N11507 ALDRICH | |
| 2,4,6-Collidine, 99% | Sigma Aldrich | 27690 SIGMA-ALDRICH | |
| Mercaptoethanol, 99% | Sigma Aldrich | M6250 ALDRICH | |
| Diazabicycloundecen, 98% | Sigma Aldrich | 139009 ALDRICH | |
| Fmoc-D-Phe-OH, 98% | Sigma Aldrich | 47378 ALDRICH | |
| Fmoc-Asp(OtBu)-OH, 98% | Carbolution | CC05008 | |
| Hexafluoroisopropanol | Carbolution | CC03056 | |
| Diphenylphosphoryl azide, 97% | Sigma Aldrich | 178756 ALDRICH | |
| TFA, 99.9% | Carl Roth | P088 | |
| Triisopropylsilan, 98% | Sigma Aldrich | 233781 ALDRICH | |
| Acetonitrile, HPLC grade | Carl Roth | HN44 |
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