Лигирование природных пептидов SEA - SEA Native Peptide Ligation

Химический синтез белка нативным пептидом перевязка незащищенных пептид сегменты - интересное дополнение и потенциальная альтернатива использованию живых систем для производства белков. Синтез белков требует эффективных методов лигирования нативных пептидов, которые позволяют хемоселективный формирование родного пептидная связь в водном растворе между незащищенными пептидными сегментами. Наиболее часто используемый метод синтеза белков - это Нативное химическое лигирование (NCL). Однако появляются альтернативы, одна из которых Лигирование природных пептидов SEA.

Обзор

Группа SEA входит в N, S-ацильные системы сдвига, потому что его реакционная способность диктуется внутримолекулярной нуклеофильный добавление одного SEA тиол группа по C-терминал карбонильная группа пептидного сегмента. Это приводит к миграции пептидной цепи от азота к сере. Общий процесс лигирования нативного пептида SEA включает сначала N, S-ацильный сдвиг для в на месте образование пептида тиоэфир, а позже, после обмена тиол-тиоэфир, S, N-ацильный сдвиг для образования пептидной связи.

Описание реакции

Схема 1. Перевязка SEA между бис(2-сульфанилэтил) амино (SEA) пептид и цистеиниловый или гомоцистеиниловый пептид приводят к хемоселективному и региоселективному образованию нативной пептидной связи.

SEA - это сокращение от бис(2-сульфанилэтил) амидо (схема 1). Лигирование SEA включает реакцию пептида с С-концом. бис(2-сульфанилэтил) амидогруппа с пептидом Cys. Эта реакция, вероятно, протекает через образование временного промежуточного тиоэфира, полученного внутримолекулярной атакой одного тиола SEA на C-концевую карбонильную группу пептида, как показано на схеме 1. Затем тиоэфир претерпевает серию тиолтиоэфирных замен, в том числе экзогенные тиолы, присутствующие в смеси для лигирования, такие как меркаптофенилуксусная кислота (MPAA). Обмен с цистеин тиоловая группа второго пептидного сегмента приводит к временному промежуточному соединению тиоэфира, который, как и в случае естественного химического лигирования, перестраивается внутримолекулярным S, N-ацил сдвиг миграции в нативную пептидную связь.

Публикация

Первая рецензируемая публикация, описывающая лигирование нативного пептида SEA, была опубликована в Органические буквы Мельник, О. и другие. (Ollivier, N .; Dheur, J .; Mhidia, R .; Blanpain, A.; Melnyk, O., лигирование нативного пептида бис (2-сульфанилэтил) аминогруппы. Org. Lett. 2010, 12, (22), 5238 -41; Дата публикации (Интернет): 21 октября 2010 г.[1][2][3]

Несколько недель спустя такая же реакция была опубликована в том же журнале Liu, C.F (Hou, W .; Zhang, X .; Li, F .; Liu, CF, Peptidyl N, N-Bis (2-меркаптоэтил ) -амиды в качестве предшественников тиоэфиров для естественного химического лигирования. Org. Lett. 2011, 13, 386-389; Дата публикации (Интернет): 22 декабря 2010 г.).[4]

Концепция включения / выключения SEA


МОРЕ вкл выкл Концепция использует окислительно-восстановительные свойства группы SEA.[5] Окисление SEA на приводит к циклическому дисульфиду, называемому SEA выключенный, который является самозащитой формой SEA на. МОРЕ выключенный и МОРЕ на можно легко взаимно преобразовать путем восстановления / окисления, как показано на схеме 2.

Рекомендации

  1. ^ Оливье, Натали; Деур, Жюльен; Мхидия, Реда; Blanpain, Annick; Мельник, Олег (19.11.2010). «Лигирование бис (2-сульфанилэтил) амино нативного пептида». Органические буквы. 12 (22): 5238–5241. Дои:10.1021 / ol102273u. ISSN  1523-7052. PMID  20964289.
  2. ^ Мельник, О .; и другие. "(WO2011051906) СПОСОБ НАТУРАЛЬНОГО ЛИГАЦИИ ПОЛИПЕПТИДОВ". Заявка на патент WO.
  3. ^ «Более подробную информацию можно найти на следующем веб-сайте».
  4. ^ Хоу, Вэнь; Чжан, Сяохун; Ли, Фупэн; Лю, Чуан-Фа (04.02.2011). «Пептидил N, N-бис (2-меркаптоэтил) амиды в качестве предшественников тиоэфиров для нативного химического лигирования». Органические буквы. 13 (3): 386–389. Дои:10.1021 / ol102735k. ISSN  1523-7052. PMID  21175148.
  5. ^ Оливье, Натали; Vicogne, J .; Валлин, А .; Drobecq, H .; Desmet, R .; Эль Махди, О .; Leclercq, B .; Goormachtigh, G .; Fafeur, V .; Мельник, О. (2012). «Стратегия лигирования трех сегментов в одном горшке для химического синтеза белков». Энгью. Chem. Int. Эд. 51 (1): 209–213. Дои:10.1002 / anie.201105837. PMID  22095761.