Name: synthetic methodology for asymmetric ferrocene derived bio-conjugate systems via solid phase resin-based methodology
Uploaded: 2015-03-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 7 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology at JoVE.com

KG RA Welch Vakfı hibe P-1760 tarafından desteklenen, Matematik &amp; (KG) Fen Eğitimi TCU Andrews Enstitüsü, TCU Araştırma ve Yaratıcılık Faaliyet Hibe (KG) ve (EHS için) TCU SERC Grant.

Biyotin-Fc-sistein 1. N- (1) <ol><li> Katı faz yöntemleri 1 reçineye bağlı üretmek. <ol><li> Bir fritli şırınga içine biyotin yüklenmiş reçine (250 mg, 0.145 mmol), koyun ve dimetilformamid (5 mi) içine çekilmesi ve 20 dakika süre ile bir laboratuar karıştırıcısı üzerinde şırınga çalkalayarak, reçineyi kabartmak. Çözüm sınırdışı ve bir kez daha şişme dimetilformamid tekrarlayın. </li><li> Çalkalama 10-15 dakika süre ile bir şırınga dimetilformamid içinde% 20 piperidin içinde 6/4 ml ilave etmek suretiyle Fmoc koruyucu grubu kaldırmak. Piperidin başka 4-6 ml korumanın kaldırılması işlemi tekrarlayın. ~, 3x diklorometan 5 ml her biri metanol (1: 1), 3x metanol: diklorometan (1: 1) 3x dimetilformamid sekansı 3x dimetilformamid reçinenin yıkayın. Isıtma üzerine mavi varlığı başarılı korumasının kaldırılması onaylamak için boncuk küçük bir örnekleme (~ 10) üzerinde bir ninhidrin testi (+) yapın. </li><li> 1&#39;-Fmoc-amino-ferrosen-1-karboksilik asit ihtiva eden bir çözelti karıştırın(203,3 mg, 0,4350 mmol), 1-hidroksibenzotriazol hidrat (58.8 mg, 0.413 mmol), diisopropil karbodiimid (0,0673 mi, 0.435 mmol), diizopropil etil amin (0,0757 mi, 0.435 mmol) ve 4: diklorometan 1 karışımı Dimetilformamit içine yerleştirilir. Sırlı şırınganın içine bu çizin ve 6 saat süreyle bir laboratuar çalkalayıcı üzerinde yavaşça çalkalayın. Daha sonra şırınga çözüm çıkarmak ve daha önce tarif edildiği gibi yıkama yapılır. </li><li> Kaplin doğrulamak için, yukarıda anlatıldığı gibi (-) ninhidrin testi gerçekleştirir. Ninhidrin testi hala parçasını içeren demir eki elde edilen boncuk portakal rengi rağmen kaplin teyit de yararlı olabilir. </li><li> Sonra dimetilformamid içinde% 20 piperidin ile eklenmesi ile Fmoc grubunun çıkarılması ve yukarıda tarif edildiği gibi yıkanmıştır. Ninhidrin testi (+) Fmoc kaldırma teyit etmek için kullanılmalıdır. </li><li> (0,0673 ml Fmoc-Cys (Trt) oluşan bir çözelti -OH (254,8 mg, 0,4350 mmol), 1-hidroksibenzotriazol hidrat (58.8 mg, 0,4125 mmol), diisopropil karbodiimid hazırlanması, 0,4350mmol), diizopropil etil amin (0,0757 mi, 0,4350 mmol) ve 4: diklorometan ve dimetilformamid 1 karışımı ile gerçekleştirilmektedir. Bu sistein bağlama KOKTEYLİ sırlı şırınga ekleyin ve hafifçe 6 saat çalkalanır. Daha önce tarif edilen protokol kullanılarak yıkanır. </li><li> % 20 piperidin ile yıkama ile, Fmoc bileşeni uzaklaştırılarak elde edilmiş, (-) ninhidrin testi ile bağlanması kontrol edin. Ninhidrin testi (+) kullanarak amin ücretsiz terminali doğrulayın. </li></ol></li><li> Reçineden 1 yarılması. <ol><li> Bir TFA çözeltisi (9.45 mi), su (0.25 mi), 1,2-etanditiol (0.25 mi) ve triizopropil silan (0.1 mi) yapmak şırınga ekleyin ve 4 saat için hafifçe çalkalanır. </li><li> Bir Eppendorf tüpü içinde elde edilen kırmızı-kahverengi bir çözelti toplayın ve yavaş yavaş bir hava akımı kullanılarak TFA buharlaşır. </li><li> Soğuk dietil eter ekleyin (~ 15 mi) Eppendorf tüpüne narin ajitasyon oluşturacak olan, 1 çökeltildi. Santrifüj ile ürünü (1 g, 5 dakika) izole edin. Tdietil eter yıkama (~ 60 ml toplam) ve santrifüj tavuk tekrar çevrimi, kırmızı / kahverengi bir katı olarak 1 elde edildi. </li></ol></li></ol> 2. Karakterizasyonu ve 1 Analizi <ol><li> Kimlik 1 H (16 tarama) ve dötere metanol (300 ul) ve ESI-MS analizi 13 ° C NMR (512 tarama) ile, Şekil 2&#39;de gösterilen bağlantı ve bileşim ile uyumlu olduğunu kontrol edin. Aşağıdaki sonuçlar bekliyoruz: 1H-NMR spektrumu (CD3OD) δ / ppm: 1,407-1,684 (m, 6H), 2.245 (t, 2H), 2,665-3,150 (m, 12H), 4.015 (t, 1 H), 4.104 (d, 2H ), 4,274 (k, 1 H), 4.426 (d, 2H), 4,479 (k, 1 H), 4,595 (t, 1 H) ve 13 ° C NMR spektrum (CD3OD) δ / ppm: 24,644 (CH2), 25,472 (CH2), 28,051 (CH2), 28,300 (CH2), 35,474 (CH2), 38,698 (CH2), 39,241 (CH2), 39,717 (CH2), 55,340 / 55,538 (Co-halka), 60,286 (CıLH), 61,964 (CH), 62,521 / 62,821 (Co-bağ), 66,038 / 66,170 (Co-bağ), 69,153 / 69,328 (Cp-bağ), 71,468 / 71,593 (Co-bağ), 76,466 (CH), 171,770 (C = O), 175,361 (C = O). ESI-MS (m / z): Bulunan: 639.00 [1 + Na] +, teorik: 639,1 [1 + Na] + HR-MS (m / z): Bulunan: 617,2049 [1 + H] +, teorik: 617.1622 [1 + H] +. </li><li> HPLC, izole 1 bileşimini onaylamak için element analizi yapın. Bir C8 ile yürütmek HPLC kromatogramları, 0.5 ml / dk&#39;lık bir akış hızında% 100 MeOH ile ters fazlı kolon. Not: HPLC alıkoyma süreleri: 3,198-4,674 dak. </li></ol> Gold Yüzey üzerinde 1 3. İmmobilizasyonu <ol><li> Kesme polimer 2&#39;de ~ 0.25 kareler halinde altın slaytlar destekli. </li><li> 1 (~ 1 mm) bir DI su çözeltisi ile bir 50 ml beher doldurun. </li><li> Beher altın slayt ekleyin ve bir saat camı ile kaplayın. Tümakış cam slayt, herhangi bir çalkalama ile oda sıcaklığında O / N inkübe edilmesi. </li><li> Çözelti altın slayt çıkarın ve havada kuru izin. </li><li> 1 hareketsiz gözlemlemek için bir tarama elektron mikroskopu (ya da eşdeğeri) kullanılarak, elektron mikroskobu görüntülerini taramak elde edilir. </li></ol>

The authors have nothing to disclose.

asimetrik ferosen türevlerinin sentezi çözeltisi içinde zordur. Örneğin, çözelti, arzu edilen ürün (% 20 den az) olarak düşük miktarlarda ürün olarak sonuçlanmıştır 1 üretmek için çalışır. Benzer şekilde, 1&#39;-amino-ferrosen karboksilik asit (sans Fmoc) ve reçine bağlı biotini kullanan reaksiyonlar Baristic ark polimerize ürünle tutarlı çözünmeyen bir ürün ile sonuçlanmıştır. ve en az bir ürün. 47 Bu da Ferrocenenin ile komplike v...

Biyosensörler seçici analiz için platform olarak biyomoleküler tanıma teknolojisini kullanır ve kendi özgüllüğü, hız ve düşük maliyetli için kullanılan küçük cihazlardır. Biyomoleküllerin tespiti için elektrokimyasal biyosensörler nedeniyle basitlik, maliyet etkinliği ve yüksek hassasiyet bu alanın ön planda bulunmaktadır. Bu sensörlerin 1,3 genel anatomisi ilgi biyolojik marker için spesifik bir tanıma molekülü ile donatılmış bir elektrod olup . Tanıma molekülü tarafından bir biyolojik bağlanması, basit bir ölçümü ile tespit edilebilir potansiyel ya da mevcut yerel bir değişim ile sonuçlanır. Enzimler 4-8 antikorları, 9-12 tüm hücreleri, 13-16 reseptörleri, 17-20 peptidler 21-23 ve DNA 24 ve büyük ölçüde daha büyük, biyolojik moleküller odaklanmıştır değişebilir tanıma parçasını Bugüne kadar. 25-28 Araştırma Bu alanda çalışmalar İmmunosensörler whe üzerinde yoğunlaşmış olmasıbir immünoglobulin bir redoks aktif çekirdeği ile hareketsiz hale getirilmiştir (örneğin ferrosen gibi) ve ilgilenilen bir antikoru belirlemek için kullanılan yeniden. Bu çalışmalar antijen / antikor kullanımından kaynaklanan komplikasyonlar kaynaklanan nedeniyle zayıf hassasiyet ve zaman tüketimi, klinik uygulamalar dışında tutulmuştur. 1,3 Büyüyen dikkat biyomedikal küçük moleküllerin tespit (az 1 kg / mol) odaklanmıştır , gıda ve ulusal güvenliğin yanı sıra çevre faiz. 29 biyosensör cihazların en iyi bilinen örnekleri cep boyutunda amperometik metre bağlanmış ekran baskılı enzim elektrotları sahip self-test glukoz monitörleri vardır. Bu sistemler, tipik haliyle glukoz oksidasyon reaksiyonu tarafından üretilen yükün toplam miktarı, belirli bir süre boyunca ölçülür bir kulometrik bir yöntem kullanmaktadır. Menkul cihazlar, taşınabilir, sağlam ve olmalıdır büyük nüfus için uyduruk faydalanmak için el. Ferroken gibi redoks etiketleri necessa vardırEn biyomarkırlar özünde elektrokimyasal olarak aktif değil gibi ry çözeltide biyomarkerların veya küçük moleküllerin elektrokimyasal algılanmasını sağlamak için. 30-38 Ferrosen elektrokimyasal biyosensörler entegrasyon için mükemmel bir seçimdir elektrokimya için altın standart, bir organometalik moleküldür. Ferrosen-tabanlı redoks aktif türler zaten nedeniyle küçük boyutu, iyi bir istikrar, uygun sentetik erişimi kolay kimyasal modifikasyonu, göreceli Lipofillik ve redoks ayar kolaylığı büyük ilgi topladı. 3,30-42 Küçük moleküller var ferrosen çekirdek dayalı metal iyonları ve küçük moleküller detektör olarak yaygın şekilde kullanılmıştır. Biyomoleküller gibi daha büyük türlerin hedef 32-38,43 sistemleri elektrokimyasal yüzeyine gömülü olan ferrosen türevleri, büyük antikorlara veya immünoglobülin eki kullanmışlardır. 1,3,39 Her durumda, 44, potansiyel ve akım intensiFe III / Fe II redoks çiftinin Ty Böylece analit molekül mevcudiyetine işaret eden, yeni bir spektroskopik sap üretmeden, molekül birleştirme üzerine değiştirilmiştir. Bu değişiklik siklopentadienil halkaları pi-sistem ve demir D-orbitalleri arasında meydana kapsamlı örtüşme kaynaklanmaktadır. Pi-sistem değiştirilirse, yani, derive ya, ardından yörünge etkileşimi olacak, sırayla, değişim tepki gösterdi. Bu, Fe çekirdek etkiler ve demir III / Fe II çift potansiyel bir kayma olarak gözlenebilir. 40,45,46 Bu özellikler, bir elektrokimyasal bağışıklık ya da biyo-sensörün niceleme madde olarak kullanım için bu tür bir sistem cazip hale getirmektedir. Biyosensör kapasiteleri için özel ferrosen ihtiva eden sistemlerin üretilmesi amacıyla, bir hedef molekül için spesifik biyo-reseptörü ile bir Cp halkasının değiştirme ve elektrokimyasal okuma veya elektroda bir molekül halata gibi Cp halkasının kullanılması en uygunudurTrode (Şekil 1). Bu asimetrik ferrosen türevlerinin sentezi yan reaksiyonların ve moleküller arası çapraz bağlanma üzerine oluşan dimerik ve polimerik türlerinin oluşumu sebebi ile zorlanır. 47 Bununla birlikte, bir amid bağı üreten birleştirme kimyası biyolojik bileşenleri gibi ilgili ferrosen basit türevler sağlamak için en kısa yol olduğu peptidler ve bunların metabolitleri gibi. Bu nedenle, ilk olarak peptid sentezi için Merrifield tarafından 1950&#39;li yıllarda geliştirilen bir katı faz teknikleri ferrosen içeren organometalik bileşikler için uygulanabilir. Yer alır dik ikame 1&#39;-Fmoc-amino-ferrosen-1-karboksilik asit molekülünün, bir alıcı parçasını (biyotin), elektrokimyasal okuma (ferrosen) ve hareketsiz kılma-bağlayıcı bileşen (sistein) içeren bir ferrosen sistemi kullanılmasıyla inşa ve burada ayrıntılı olarak. Bu biyo-konjugat sentezi altın yüzeyinde immobilizasyon için kanıtların yanı sıra ele alınmaktadır. Bu çalışma Temsilci VekiliBiotin, ferrosen ve bir altın yüzeye immobilizasyon için bir amino asitten oluşan bir sistemin birinci sunum ts.

<table><tbody><tr><td>Biotin Novatag Resin</td><td>NovaBiochem</td><td>8550510001</td><td></td></tr><tr><td>TORVIQ 10 ml Luer Lock Fritted Syringe</td><td>Fisher</td><td>NC9299151</td><td></td></tr><tr><td>piperidine</td><td>Acros</td><td>P/3520/PB05</td><td></td></tr><tr><td>ninhydrin test</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>60017-1ea</td><td></td></tr><tr><td>1&amp;rsquo;-Fmoc-amino-ferrocene-1-carboxylic acid</td><td>Omm Scientific</td><td>Special Order</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;N,N&amp;prime;&lt;/em&gt;-Diisopropylcarbodiimide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D125407-5G</td><td></td></tr><tr><td>Fmoc-Cys(Trt)-OH</td><td>Novabiochem</td><td>8520080025</td><td></td></tr><tr><td>trifluoroacetic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T5408</td><td></td></tr><tr><td>1,2-ethanedithiol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>2930</td><td></td></tr><tr><td>triisopropyl silane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>233781</td><td></td></tr><tr><td>Eppendorf tubes (20 ml)</td><td>any source</td><td></td><td></td></tr><tr><td>methanol</td><td>any source</td><td></td><td>dry with molecular sieves prior to use &amp;amp; store in 100 ml media bottle for easy usage</td></tr><tr><td>dichloromethane</td><td>any source</td><td></td><td>dry with molecular sieves prior to use &amp;amp; store in 100 ml media bottle for easy usage</td></tr><tr><td>dimethylformamide</td><td>any source</td><td></td><td>dry with molecular sieves prior to use &amp;amp; store in 100 ml media bottle for easy usage</td></tr><tr><td>centrifuge</td><td>any source</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

synthetic methodology for asymmetric ferrocene derived bio-conjugate systems via solid phase resin-based methodology

Erken teşhis çoğu hastalıkların başarılı tedavisi için bir anahtardır, ve birçok kanser türlerinin tanı ve tedavisi için özellikle zorunludur. kullanılan en yaygın teknikler Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG), Pozitron Emisyon Topografi (PET) ve Bilgisayarlı Topografya (BT) gibi görüntüleme yöntemleri ve hastalığın fiziksel yapısını anlamak için en uygun ama sadece bir kez yapılan her dört edilebilir olan görüntüleme ajanları ve genel maliyet kullanımı nedeniyle altı hafta. Zihin, bu tür tedavi protokolleri devrim olur, hastalık ve / veya klinisyenin ofisinde tedavinin etkinliği aşamasına değerlendirmek ve zamanında bunu biyosensörlere gibi teknikler, &quot;bakım noktası&quot; geliştirilmesi. 1. As ile bu biyolojik ilgili moleküllerin 2 tespiti için ferosen tabanlı biyosensörler keşfetmek için bir araç, yöntemler burada tarif edilen ferrosen-biyotin biyo-konjugatlarını üretmek için geliştirilmiştir. Bu rapor, altın yüzey üzerinde immobilize edilebilir bir biyotin-ferrosen-sisteyin sistemi üzerinde durulacaktır.

1 reçineye bağlı bir şekilde, Şekil 2 &#39;de gösterilmiştir. ferrosen bileşeni kovalent bağlanması ile demir emilimini karşı sürekli yıkama ile kalıcı ve kompleks ihtiva eden bir hareketsiz demir göstergesidir reçine boncukları turuncu bir renk tonu meydana getirir bir reçine tanesi PEG bileşeni. 1 reçineden serbest form reçine boncukları renk aynıdır. Reçineden boncuklardan bileşiği çıkarılmasının ardından, yöntem elde edilen saflı...

Watch this Scientific Journal Video about Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology at JoVE.com

Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology

The synthesis of asymmetric species of ferrocene is challenging using solution techniques. This report focuses on the methods carried out to produce a ferrocene-biotin bioconjugate using facile and clean reactions accomplished via solid-phase synthesis. Incorporation of a thiolate moiety is shown to impart the ability for immobilization on gold surfaces.

Katı Faz Reçine-tabanlı Metodoloji aracılığıyla Asimetrik Ferrosen Türetilmiş Bio-konjuge Sistemleri Sentetik Metodoloji

Early detection is a key to successful treatment of most diseases, and is particularly imperative for the diagnosis and treatment of many types of cancer. ...

synthetic-methodology-for-asymmetric-ferrocene-derived-bio-conjugate

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Chemistry

9.6K Görüntüleme.  Texas Christian University. The synthesis of asymmetric species of ferrocene is challenging using solution techniques. This report focuses on the methods carried out to produce a ferrocene-biotin bioconjugate using facile and clean reactions accomplished via solid-phase synthesis. Incorporation of a thiolate moiety is shown to impart the ability for immobilization on gold surfaces.

Video: Synthetic Methodology for Asymmetric Ferrocene Derived Bio-conjugate Systems via Solid Phase Resin-based Methodology

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the development of antibody drug conjugates (ADCs) and nanomedicine, fluorescent microscopy and systems chemistry. For many of these applications, specificity of the bioconjugation method used is of prime concern. The Michael addition of maleimides with cysteine(s) on the target proteins is highly selective and proceeds rapidly under mild conditions, making it one of the most popular methods for protein bioconjugation.
We demonstrate here the modification of the only surface-accessible cysteine residue on yeast cytochrome c with a ruthenium(II) bisterpyridine maleimide. The protein bioconjugation is verified by gel electrophoresis and purified by aqueous-based fast protein liquid chromatography in 27% yield of isolated protein material. Structural characterization with MALDI-TOF MS and UV-Vis is then used to verify that the bioconjugation is successful. The protocol shown here is easily applicable to other cysteine - maleimide coupling of proteins to other proteins, dyes, drugs or polymers.

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

This protocol details the important steps required for the bioconjugation of a cysteine containing protein to a maleimide, including reagent purification, reaction conditions, bioconjugate purification and bioconjugate characterization.

Protein Bioconjugatlar sentezi<em&gt; yoluyla</em&gt; Sistein-maleimid Kimya

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

Kimya

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as Ru(II), Pt(II), and Rh(III). The compound, named as a water-soluble metal-organic complex array (WSMOCA), is obtained through 1) the conventional solution-chemistry-based preparation of the corresponding metal complex monomers having a 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc)-protected amino acid moiety and 2) their sequential coupling together with other water-soluble organic building units on the surface-functionalized polymeric resin by following the procedures originally developed for the solid-phase synthesis of polypeptides, with proper modifications. Traces of reactions determined by mass spectrometric analysis at the representative coupling steps in stage 2 confirm the selective construction of a predetermined sequence of metal centers along with the peptide backbone. The WSMOCA cleaved from the resin at the end of stage 2 has a certain level of solubility in aqueous media dependent on the pH value and/or salt content, which is useful for the purification of the compound.

A potential general method for the synthesis of water-soluble multimetallic peptidic arrays containing a predetermined sequence of metal centers is presented.

suda çözünür bir metal-organik kompleks dizi sentezi

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

Constructing Thioether/Vinyl Sulfide-tethered Helical Peptides Via Photo-induced Thiol-ene/yne Hydrothiolation

Here, we describe a detailed protocol for the preparation of thioether-tethered peptides using on-resin intramolecular/intermolecular thiol-ene hydrothiolation. In addition, this protocol describes the preparation of vinyl-sulfide-tethered peptides using in-solution intramolecular thiol-yne hydrothiolation between amino acids that possess alkene/alkyne side chains and cysteine residues at i, i+4 positions. Linear peptides were synthesized using a standard Fmoc-based solid-phase peptide synthesis (SPPS). Thiol-ene hydrothiolation is carried out using either an intramolecular thio-ene reaction or an intermolecular thio-ene reaction, depending on the peptide length. In this research, an intramolecular thio-ene reaction is carried out in the case of shorter peptides using on-resin deprotection of the trityl groups of cysteine residues following the complete synthesis of the linear peptide. The resin is then set to UV irradiation using photoinitiator 4-methoxyacetophenone (MAP) and 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-methyl-1-propanone (MMP). The intermolecular thiol-ene reaction is carried out by dissolving Fmoc-Cys-OH in an N,N-dimethylformamide (DMF) solvent. This is then reacted with the peptide using the alkene-bearing residue on resin. After that, the macrolactamization is carried out using benzotriazole-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (PyBop), 1-hydroxybenzotriazole (HoBt), and 4-Methylmorpholine (NMM) as activation reagents on the resin. Following the macrolactamization, the peptide synthesis is continued using standard SPPS. In the case of the thio-yne hydrothiolation, the linear peptide is cleaved from the resin, dried, and subsequently dissolved in degassed DMF. This is then irradiated using UV light with photoinitiator 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA). Following the reaction, DMF is evaporated and the crude residue is precipitated and purified using high-performance liquid chromatography (HPLC). These methods could function to simplify the generation of thioether-tethered cyclic peptides due to the use of the thio-ene/yne click chemistry that possesses superior functional group tolerance and good yield. The introduction of thioether bonds into peptides takes advantage of the nucleophilic nature of cysteine residues and is redox-inert relative to disulfide bonds.

We present a protocol for the construction of thioether/vinyl sulfide-tethered helical peptides using photo-induced thiol-ene/thiol-yne hydrothiolation.

Thioether/vinil sülfür-gergin helisel peptidler fotoğraf yolu ile indüklenen Thiol-KD/yne Hydrothiolation oluşturmak

Here, we describe a detailed protocol for the preparation of thioether-tethered peptides using on-resin intramolecular/intermolecular thiol-ene ...

Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes

A convenient synthetic route for spirocyclic heterocycles is well sought after due to the molecule&#39;s potential use in biological systems. By means of solid-phase synthesis, regenerating Michael (REM) linker strategies, and 1,3-dipolar cycloaddition, a library of structurally similar heterocycles, both with and without a spirocyclic center, can be constructed. The main advantages of the solid-support synthesis are as follows: first, each reaction step can be driven to completion using a large excess of reagents resulting in high yields; next, the use of commercially available starting materials and reagents keep the costs low; finally, the reaction steps are easy to purify via simple filtration. The REM linker strategy is attractive because of its recyclability and traceless nature. Once a reaction scheme is completed, the linker can be reused multiple times. In a typical solid-phase synthesis, the product contains either a part of or the whole linker, which can prove undesirable. The REM linker is &#34;traceless&#34; and the point of attachment between the product and the polymer is indistinguishable. The high diastereoselectivity of the intramolecular 1,3-dipolar cycloaddition is well documented. Limited by the insolubility of the solid support, the reaction progression can only be monitored by a change in the functional groups (if any) via infrared (IR) spectroscopy. Thus, the structural identification of intermediates cannot be characterized by conventional nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Other limitations to this method stem from the compatibilities of the polymer/linker to the desired chemical reaction scheme. Herein we report a protocol that allows for the convenient production of spirocyclic heterocycles that, with simple modifications, can be automated with high-throughput techniques.

Here we present a protocol to demonstrate an efficient method for the synthesis of spirocyclic heterocycles. The five-step process utilizes solid-phase synthesis and regenerating Michael linker strategies. Generally difficult to synthesize, we present a customizable method for the synthesis of spirocyclic molecules otherwise inaccessible to other modern approaches.

Katı faz [4.4] Spirocyclic Oximes sentezi

A convenient synthetic route for spirocyclic heterocycles is well sought after due to the molecule&#39;s potential use in biological systems. By means of ...

Synthesis and Bioconjugation of Thiol-Reactive Reagents for the Creation of Site-Selectively Modified Immunoconjugates

Maleimide-bearing bifunctional probes have been employed for decades for the site-selective modification of thiols in biomolecules, especially antibodies. Yet maleimide-based conjugates display limited stability in vivo because the succinimidyl thioether linkage can undergo a retro-Michael reaction. This, of course, can lead to the release of the radioactive payload or its exchange with thiol-bearing biomolecules in circulation. Both of these processes can produce elevated activity concentrations in healthy organs as well as decreased activity concentrations in target tissues, resulting in reduced imaging contrast and lower therapeutic ratios. In 2018, we reported the creation of a modular, stable, and easily accessible phenyloxadiazolyl methyl sulfone reagent &#8212; dubbed &#8216;PODS&#8217; &#8212; as a platform for thiol-based bioconjugations. We have clearly demonstrated that PODS-based site-selective bioconjugations reproducibly and robustly create homogenous, well-defined, highly immunoreactive, and highly stable radioimmunoconjugates. Furthermore, preclinical experiments in murine models of colorectal cancer have shown that these site-selectively labeled radioimmunoconjugates exhibit far superior in vivo performance compared to radiolabeled antibodies synthesized via maleimide-based conjugations. In this protocol, we will describe the four-step synthesis of PODS, the creation of a bifunctional PODS-bearing variant of the ubiquitous chelator DOTA (PODS-DOTA), and the conjugation of PODS-DOTA to the HER2-targeting antibody trastuzumab.

In this protocol, we will describe the synthesis of PODS, a phenyoxadiazolyl methyl sulfone-based reagent for the site-selective attachment of cargos to the thiols of biomolecules, particularly antibodies. In addition, we will describe the synthesis and characterization of a PODS-bearing bifunctional chelator and its conjugation to a model antibody.

Sentez ve Site seçici olarak oluşturulması için Thiol reaktif reaktif Bioconjugation Immunoconjugates modifiye

Maleimide-bearing bifunctional probes have been employed for decades for the site-selective modification of thiols in biomolecules, especially antibodies. ...

Preparation of Site-Specific Cytotoxic Protein Conjugates via Maleimide-thiol Chemistry and Sortase A-Mediated Ligation

Cancer is currently the second most common cause of death worldwide. The hallmark of cancer cells is the presence of specific marker proteins such as growth factor receptors on their surface. This feature enables development of highly selective therapeutics, the protein bioconjugates, composed of targeting proteins (antibodies or receptor ligands) connected to highly cytotoxic drugs by a specific linker. Due to very high affinity and selectivity of targeting proteins the bioconjugates recognize marker proteins on the cancer cells surface and utilize receptor-mediated endocytosis to reach the cell interior. Intracellular vesicular transport system ultimately delivers the bioconjugates to the lysosomes, where proteolysis separates free cytotoxic drugs from the proteinaceous core of the bioconjugates, triggering drug-dependent cancer cell death. Currently, there are several protein bioconjugates approved for cancer treatment and large number is under development or clinical trials.
One of the main challenges in the generation of the bioconjugates is a site-specific attachment of the cytotoxic drug to the targeting protein. Recent years have brought a tremendous progress in the development of chemical and enzymatic strategies for protein modification with cytotoxic drugs. Here we present the detailed protocols for the site-specific incorporation of cytotoxic warheads into targeting proteins using a chemical method employing maleimide-thiol chemistry and an enzymatic approach that relies on sortase A-mediated ligation. We use engineered variant of fibroblast growth factor 2 and fragment crystallizable region of human immunoglobulin G as an exemplary targeting proteins and monomethyl auristatin E and methotrexate as model cytotoxic drugs. All the described strategies allow for highly efficient generation of biologically active cytotoxic conjugates of defined molecular architecture with potential for selective treatment of diverse cancers.

Here we provide detailed protocols for a site-specific labeling of proteins with cytotoxic drugs using maleimide-thiol reaction and sortase A-mediated ligation.

Cancer is currently the second most common cause of death worldwide. The hallmark of cancer cells is the presence of specific marker proteins such as ...

Biyokimya

Construction of Cyclic Cell-Penetrating Peptides for Enhanced Penetration of Biological Barriers

Cancer has been a grand challenge in global health. However, the complex tumor microenvironment generally limits the access of therapeutics to deeper tumor cells, leading to tumor recurrence. To conquer the limited penetration of biological barriers, cell-penetrating peptides (CPPs) have been discovered with excellent membrane translocation ability and have emerged as useful molecular transporters for delivering various cargoes into cells. However, conventional linear CPPs generally show compromised proteolytic stability, which limits their permeability across biological barriers. Thus, the development of novel molecular transporters that can penetrate biological barriers and exhibit enhanced proteolytic stability is highly desired to promote drug delivery efficiency in biomedical applications. We have previously synthesized a panel of short cyclic CPPs with aromatic crosslinks, which exhibited superior permeability in cancer cells and tissues compared to their linear counterparts. Here, a concise protocol is described for the synthesis of the fluorescently labeled cyclic polyarginine R8 peptide and its linear counterpart, as well as key steps for investigating their cell permeability.

This protocol describes the synthesis of cyclic cell-penetrating peptides with aromatic cross-links and the evaluation of their permeability across biological barriers.

Biyolojik Bariyerlerin Daha İyi Penetrasyonu için Siklik Hücre Nüfuz Eden Peptitlerin Yapımı

Cancer has been a grand challenge in global health. However, the complex tumor microenvironment generally limits the access of therapeutics to deeper ...

Constructing Cyclic Peptides Using an On-Tether Sulfonium Center

In recent years, cyclic peptides have attracted increasing attention in the field of drug discovery due to their excellent biological activities, and, as a consequence, they are now used clinically. It is, therefore, critical to seek effective strategies for synthesizing cyclic peptides to promote their application in the field of drug discovery. This paper reports a detailed protocol for the efficient synthesis of cyclic peptides using on-resin or intramolecular (intermolecular) bisalkylation. Using this protocol, linear peptides were synthesized by taking advantage of solid-phase peptide synthesis with cysteine (Cys) and methionine (Met) coupled simultaneously on the resin. Further, cyclic peptides were synthesized via bisalkylation between Met and Cys using a tunable tether and an on-tether sulfonium center. The whole synthetic route can be divided into three major processes: the deprotection of Cys on the resin, the coupling of the linker, and the cyclization between Cys and Met in a trifluoroacetic acid (TFA) cleavage solution. Furthermore, inspired by the reactivity of the sulfonium center, a propargyl group was attached to the Met to trigger thiol-yne addition and form a cyclic peptide. After that, the crude peptides were dried and dissolved in acetonitrile, separated, and then purified by high-performance liquid chromatography (HPLC). The molecular weight of the cyclic peptide was confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), and the stability of the cyclic peptide combination with the reductant was further confirmed using HPLC. In addition, the chemical shift in the cyclic peptide was analyzed by 1H nuclear magnetic resonance (1H NMR) spectra. Overall, this protocol aimed to establish an effective strategy for synthesizing cyclic peptides.

This protocol presents the synthesis of cyclic peptides via bisalkylation between cysteine and methionine and the facile thiol-yne reaction triggered by the propargyl sulfonium center.

On-Tether Sülfonyum Merkezi Kullanarak Döngüsel Peptitlerin Oluşturulması

In recent years, cyclic peptides have attracted increasing attention in the field of drug discovery due to their excellent biological activities, and, as ...

Solid Phase Synthesis of a Functionalized Bis-Peptide Using "Safety Catch" Methodology

In 1962, R.B. Merrifield published the first procedure using solid-phase peptide synthesis as a novel route to efficiently synthesize peptides. This technique quickly proved advantageous over its solution-phase predecessor in both time and labor. Improvements concerning the nature of solid support, the protecting groups employed and the coupling methods employed over the last five decades have only increased the usefulness of Merrifield's original system. Today, use of a Boc-based protection and base/nucleophile cleavable resin strategy or Fmoc-based protection and acidic cleavable resin strategy, pioneered by R.C. Sheppard, are most commonly used for the synthesis of peptides1.
Inspired by Merrifield's solid supported strategy, we have developed a Boc/tert-butyl solid-phase synthesis strategy for the assembly of functionalized bis-peptides2, which is described herein. The use of solid-phase synthesis compared to solution-phase methodology is not only advantageous in both time and labor as described by Merrifield1, but also allows greater ease in the synthesis of bis-peptide libraries. The synthesis that we demonstrate here incorporates a final cleavage stage that uses a two-step "safety catch" mechanism to release the functionalized bis-peptide from the resin by diketopiperazine formation.
Bis-peptides are rigid, spiro-ladder oligomers of bis-amino acids that are able to position functionality in a predictable and designable way, controlled by the type and stereochemistry of the monomeric units and the connectivity between each monomer. Each bis-amino acid is a stereochemically pure, cyclic scaffold that contains two amino acids (a carboxylic acid with an &alpha;-amine)3,4. Our laboratory is currently investigating the potential of functional bis-peptides across a wide variety of fields including catalysis, protein-protein interactions and nanomaterials.

The efficient solid-phase peptide synthesis of a functionalized bis-peptide trimer utilizing a "safety catch" cleavage procedure from HMBA resin is described.

Bir Fonksiyonlu Bis-Peptid Katı Faz Sentezi Metodolojisi &quot;Güvenlik&quot; Catch Kullanımı

In 1962, R.B. Merrifield published the first procedure using solid-phase peptide synthesis as a novel route to efficiently synthesize peptides. This ...

Biyoloji

Solid Phase Synthesis

Source: Vy M. Dong and Diane Le, Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA
Merrifield&#39;s solid-phase synthesis is a Nobel Prize winning invention where a reactant molecule is bound on a solid support and undergoes successive chemical reactions to form a desired compound. When the molecules are bound to a solid support, excess reagents and byproducts can be removed by washing away the impurities, while the target compound remains bound to the resin. Specifically, we will showcase an example of solid-phase peptide synthesis (SPPS) to demonstrate this concept.

Solid Phase Synthesis: Principles, Peptide Synthesis

Source: Vy M. Dong and Diane Le, Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA
Merrifield&#39;s solid-phase synthesis is a Nobel Prize ...

Katı Faz Reçine-tabanlı Metodoloji aracılığıyla Asimetrik Ferrosen Türetilmiş Bio-konjuge Sistemleri Sentetik Metodoloji

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Protein Bioconjugatlar sentezi