対応する前駆体の使用に基づくアルキル変性グアニジンの合成のためのプロトコルが提供されます。
グアニジン基は、医薬品化学において最も重要なファーマコフォア基の一つです。グアニジン基を有する唯一のアミノ酸はアルギニンです。この記事では、ペプチドリガンドにグアニジン基の修飾のための簡単な方法は、RGD結合性インテグリンリガンドの例に、設けられています。最近、これらのリガンドにグアニジン基の異なる修飾は、(αVサブタイプα5との間に、例えば )サブタイプの選択的調節を可能にすることが示されました。また、グアニジン基を介して官能化するための以前不明戦略が実証された、および合成アプローチは、この文書に概説されています。本明細書に記載の修飾は、末端伴う(Nω)アルキル化及びアセチルグアニジン基。合成のために、オーダーメイドの前駆体分子は、次いで、プレを転送するために直交脱保護アミンとの反応に供され、合成され変性グアニジン基。アルキル化グアニジンの合成のために、N、N ' -ジのBoc- 1 H -ピラゾール-1-カルボキサミジンに基づいて前駆体を選択した前駆体はN -Boc- Sの対応するアシル化誘導体であり、アシル化化合物を合成するために使用されています-一次元及び二段階の反応で得ることができるメチルイソチオ尿素、。
天然リガンドで最も豊富なファーマコフォア基のうちの複数の相互作用1,2に関与するグアニジン基、です。例えば、水素結合相互作用の潜在的な四重の水素供与体として機能し、そのような塩橋または陽イオンπ相互作用のような静電相互作用に関与しています。医薬品化学では、このグループは、多くの場合、非常に頻繁にグアニジンミメティック5、6などが、薬物および薬物候補4で発見されました。グアニジン模倣物の開発のための理由は、ユビキタス、正に荷電したグアニジン基の除去、ならびにリガンドの親油性の調整です。ペプチドリガンドでは、唯一のグアニジン基を有するアミノ酸は、したがって、多くの場合、ペプチドリガンドの生物活性領域に見出される、アルギニンです。
非常にPRアルギニン含有リガンドファミリーのためominent例は、RGD結合性インテグリンのファミリーです。一般的に、インテグリンは、すべての高等生物に重要な機能を引き継ぐ細胞接着受容体の一種です。これらの機能のいくつかは、細胞接着、移動、および細胞の生存を伴います。このように、彼らはまた、癌および線維症などの病理学的徴候、に関与しています。インテグリンは24の現在知られているインテグリンサブタイプを形成するα-及びβサブユニットからなる膜貫通ヘテロ二量体タンパク質です。それらの8は、それらのリガンド7のトリペプチド配列Arg-Gly-Asp(= RGD)を認識する。結合領域は、細胞外部分、いわゆるインテグリンヘッド群8におけるこれらの2つのサブタイプの間の界面に位置しています。ベータサブユニットおよびリガンドにカルボン酸を結合する(CHA側に配置された金属イオン依存性接着部位(MIDAS)領域:RGDは、2つの一般的な相互作用により認識されます)のAspの中。 αサブユニットに位置しているリガンドおよびグアニジン基、。インテグリンサブタイプのほとんどは無差別であり、その自然の細胞外マトリックス(ECM)9リガンドの少なくとも一部を共有します。このように、人工的インテグリンリガンドの開発のために、主要な焦点は、高い結合親和性、サブタイプ選択のほかに、です。グアニジン基:最近、我々はサブタイプ選択性リガンドを生成するための鍵となる要素を公開することができました。異なる修飾を介して、αv-およびα5含有インテグリンサブタイプbiselectiveリガンドは、異なるαサブユニット10を識別することができるグアニジン基、に単純な修飾により選択的化合物に変えることができます。
αVのポケットに、グアニジン基は、Asp218 11、12を有する二座塩橋を介してサイドに相互作用します。この相互作用のCまた、(α5でAsp227と、ここ)α5β1で観察されるが、さらに、 エンドオン Gln残基(Gln221)とグアニジン基の相互作用は、13が観察されます。 、グアニジンのメチル化と、ある場合には、グアニジン基のNδのメチル化とサイドでの相互作用をブロックすることにより、および他の場合にはNω:したがって、我々は2つの反対の方法でグアニジン基を修飾しましたエンド・オン相互作用をブロックします。驚くべきことに、この小さな変更は、リガンドで完全な選択のシフトにつながりました。アルキル化に加えて、新たな官能化方法はこの出版物に導入しました。 pentapeptidicリガンドのこのタイプの古典的な官能化方法は、結合に関与しないアミノ酸の側鎖のコンジュゲーションを介して( 例えば、CにおけるK(RGDfK))14、15。ここに、結合のために重要である – – アシルまたはアルキル化されたリンカーを有する我々は、官能化は、グアニジンを変更することによっても可能であることを示しています。結合のために不可欠である正の電荷が保持され、モデルが一層リンカーの結合のための理想的な可能性を提供し、単位( 例えば、蛍光標識または分子のためのキレート剤を標識し、結合ポケットのうち、長鎖ポイントことを示唆していますイメージング)。
本研究では、アルギニン含有配位子でグアニジン基の修飾のための取手順に専念します。これは、より長いリンカー単位を有するNω -メチル種の合成、ならびにグアニジンを含みます。異なる修飾は、アシルおよびアルキル基を含みます。
グアニジニルの前駆体は、固相ペプチド合成(SPPS)の標準的なFmocプロトコルによって合成される直交脱保護環状ペプチド誘導体、(C(OrnD(m BU)GF(N Me)のV))です。オルニチンは、ペプチド骨格の環化後のDMF中のヒドラジンで脱保護することができる直交保護された誘導体、カルボニル(Fmoc-Ornで(DDE)-OH)として使用しました。ペプチド前駆体は、化合物の沈殿に?…
The authors have nothing to disclose.
TGKは彼らの財政支援のためにミュンヘン工科大学の理工学国際大学院(IGGSE)を認めています。 HKは、彼らのサポートのための統合されたタンパク質科学ミュンヘンセンター(CIPSM)を認めています。
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 |