סינתזה יעילה מוצק בשלב פפטיד של trimer BIS-peptide פונקציונליות ניצול "בטיחות לתפוס" הליך מחשוף שרף HMBA מתואר.
בשנת 1962 פרסם RB Merrifield ההליך הראשון באמצעות מוצק שלב סינתזת פפטיד כדרך חדשנית ביעילות לסנתז פפטידים. טכניקה זו במהירות הוכיח יתרון על פני קודמו פתרון שלב בזמן והן העבודה. שיפורים על מהות תמיכה מוצק, קבוצות להגנה על עובדים ואת שיטות צימוד המועסקים בחמש השנים האחרונות הגדילו רק את השימושיות של המערכת המקורית של Merrifield. כיום, השימוש הגנה BOC מבוסס בסיס / שרף nucleophile אסטרטגיה cleavable או Fmoc מבוסס הגנה שרף חומצי אסטרטגיה cleavable, חלוץ ידי RC שפרד, משמשים בדרך כלל לסינתזה של פפטידים 1.
בהשראת אסטרטגיה מוצק של Merrifield תמיכה, פיתחנו BOC / טרט-בוטיל מוצק שלב האסטרטגיה סינתזה להרכבה של פונקציונליות למוצרי פפטידים כתם 2, אשר מתואר להלן. השימוש סינתזה מוצק בשלב לעומת to פתרון שלב המתודולוגיה היא לא רק יתרון בזמן והן העבודה כפי שתואר על ידי Merrifield 1, אלא גם מאפשר בקלות רבה יותר בסינתזה של BIS-peptide ספריות. סינתזה שאנחנו מראים כאן משלב לשלב הסופי מחשוף המשתמשת שני שלבים "בטיחות לתפוס" מנגנון לשחרר פונקציונליות BIS-peptide שרף ידי היווצרות diketopiperazine.
כתם למוצרי פפטידים הם נוקשים, ספירו סולם oligomers של ה-BIS-חומצות האמינו כי הם מסוגלים למקם פונקציונליות באופן צפוי designable, שבשליטת בסוג סטריאוכימיה של יחידות monomeric ואת הקישוריות בין מונומר אחד. כל חומצה אמינית-BIS הוא טהור stereochemically, פיגום מחזורית המכילה שתי חומצות אמינו (חומצה carboxylic עם α-אמין) 3,4. המעבדה שלנו חוקרים כעת את הפוטנציאל של פונקציונליות כתם למוצרי פפטידים על פני מגוון רחב של תחומים לרבות, קטליזה אינטראקציות בין חלבונים ו-Nanomaterials.
הגישה המוצגת כאן סינתטי מספק שיטה לסינתזה של פפטידים למוצרי כתם פונקציונליות מ-BIS אמינו אבני הבניין של חומצות באמצעות נפוצות מוצק שלב סינתזה טכניקות פפטיד. סינתזה מונומר אלה אבני הבניין "Pro4" מ 3 טרנס-4-hydroxyproline היא מדרגית הושלם בהצלחה השלב hydantoin ב mmol 600 (234 גרם) בהיקף (לא פורסם). לאחר מונומרים הם ביד, השימוש מוצק שלב טכניקות מספק שיטה מהירה יותר של סינתזה BIS-peptide מ המתודולוגיה הנוכחית פתרון שלב 4 שלנו על ידי ביטול הצורך התגובה עבודה עליות purifications ביניים.
האתגר העיקרי בסינתזה מוצק הוא שלב באבחון התקדמות הבעיה סינתטי פתרון ביניים שכן אין הם מבודדים. זה הוביל לפיתוח של בדיקות colorimetric רבים כולל אלה כדי לזהות אם אמינים חינם (קייזר מבחן 10) או ללא hydroxyls (מתיל מבחן האדום 7) נחשפים על שרף. למרבה הצער, מבחן נפוץ קייזר 10 אינו חל בדרך כלל סינתזה שלנו מוצק שלב עקב השימוש הבלעדי כמעט של אמינים או אמינים משניים המחובר לפחמן הרביעון. אפשרויות אחרות להערכה על שרף HMBA כוללים השסעים הבדיקה באמצעות nucleophile כגון 11 הידרזין, מחשוף Fmoc כמותית פיקוח על ידי UV / Vis 1,11, ו – השמנה וניתוח תרכובות מופעל נכנסות.
נושא נוסף התעלמו בסינתזה מוצק בשלב זה האופי החוזר ונשנה של צעדים סינתטיים הנדרשים על ידי המפעיל. עם זה בחשבון, החוקרים ממליצים על שימוש בגיליון אלקטרוני או רשימת הבדיקה בעת ביצוע כל סינתזה ידנית מוצק בשלב פפטיד.
המתקשים בשימוש כתם למוצרי פפטידים לסינתזה מוצק בשלב לעומת α-אמינו חומצות נפוצות כוללת את פוטנציאל הזיווגים קשה יותר בשל הין סטריתdrance, הצורך ב-שרף סגר diketopiperazine, ו deprotections בו זמנית (BOC / tBu; Cbz / tBu). המתקשים נוסף טמון בהשגת שחרור הכמותי לעומת שרף באמצעות "הניצרה" השיטה בהשוואה אמצעי יותר קונבנציונאלי. עם גורמים אלה בחשבון, זה אפשרי מאוד אופטימיזציה נוספת של שיטה זו יכולה להיות מושגת ואת המאמצים הנוכחיים נערכים בקבוצה שלנו כדי לשפר את השיטה המוצגת כאן.
The authors have nothing to disclose.
המחברים מבקשים להודות לד"ר זכריה ז בראון וג'ניפר Alleva לפיתוח הראשוני של טכניקה זו סינתזה מוצק בשלב פרקר ומתיו FL לדיונים מועילים. עבודה זו נתמכת על ידי הסוכנות איום הפחתת ההגנה (DOD-DTRA) (HDTRA1-09-1-0009) ואת פרס Witzel הורסט אחוות נתמך על ידי Cephalon, Inc
Name | Company | Catalogue Number | Yorumlar |
HMBA-Am Resin | NovaBiochem | 855018 | |
MSNT | NovaBiochem | 851011 | |
NMI | Sigma-Aldrich | 336092 | Toxic, Corrosive |
DCM | Sigma-Aldrich | D65100 | Carcinogenic |
Anhydrous DCM | Acros | 34846 | Carcinogenic |
33% Hydrogen Bromide in Acetic Acid | Sigma-Aldrich | 248630 | Toxic, Corrosive, Fumes when open |
DIPEA | Sigma-Aldrich | 387649 | Flammable, Toxic, Corrosive |
DMF | Fisher Scientific | AC27960 | Flammable, Toxic |
Anhydrous DMF | Acros | 34843 | Flammable, Toxic |
HOAt | GenScript | C01568 | |
DIC | Acros | BP590 | Flammable, Toxic, Corrosive |
TFA | Sigma-Aldrich | T6508 | Toxic, Corrosive |
TIPS | Acros | 21492 | Flammable, Toxic |
Piperidine | Sigma-Aldrich | 104094 | Flammable, Toxic, Corrosive |
HATU | GenScript | C01566 | Toxic |
NMP | Acros | 36438 | Toxic |
DMAP | NovaBiochem | 851055 | Toxic |
Methyl Red | Sigma-Aldrich | 250198 | |
THF | Sigma-Aldrich | 401757 | Flammable, Toxic, Peroxide Forming |
Pyrrolidine | Sigma-Aldrich | P73803 | Flammable, Toxic, Corrosive |
Dimethyl Sulfoxide | Fisher | D1281 | |
SPPS Reaction Vessels | Grace | 211108 | |
LCMS | Agilent | 1200 Series | |
Semi-Prep LC | Hewlett Packard | 1100 Series | |
Lyophilizer | Labconco | 7934027 | |
Rotovapor | Buchi | R-210 Series | |
Argon | Airgas | AR PP300CT |