Лигирование нативного пептида SEA

Химический синтез белков путем лигирования нативных пептидов незащищенных пептидных сегментов является интересным дополнением и потенциальной альтернативой использованию живых систем для производства белков. ^{[ 1 ]} Синтез белков требует эффективных методов лигирования нативных пептидов, которые позволяют хемоселективно образовывать нативную пептидную связь в водном растворе между незащищенными пептидными сегментами. Наиболее часто используемым методом синтеза белков является нативное химическое лигирование (NCL). Однако альтернативы появляются, одним из которых является лигирование нативного пептида SEA .

Обзор

Группа SEA относится к системам N,S -ацильного сдвига, поскольку ее реакционная способность определяется внутримолекулярным нуклеофильным присоединением одной тиоловой группы SEA к С-концевой карбонильной группе 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 образования in situ пептида тиоэфира , а затем, после тиол-тиоэфирного обмена, S,N -ацильный сдвиг для образования пептидной связи. .

Описание реакции

SEA представляет собой аббревиатуру бис (2-сульфанилэтил)амидо (схема 1). Лигирование SEA включает реакцию пептида, имеющего С-концевую бис (2-сульфанилэтил)амидогруппу, с пептидом Cys. Эта реакция, вероятно, протекает через образование временного тиоэфирного интермедиата, полученного внутримолекулярной атакой одного тиола SEA на С-концевую карбонильную группу пептида, как показано на схеме 1. Затем тиоэфир претерпевает серию тиол-тиоэфирных обменов, в том числе с экзогенные тиолы, присутствующие в лигирующей смеси, такие как меркаптофенилуксусная кислота (МПАА). Обмен с тиоловой группой цистеина второго пептидного сегмента приводит к образованию временного тиоэфирного промежуточного соединения, которое, как и в случае нативного химического лигирования, перестраивается за счет внутримолекулярной миграции S,N -ацильного сдвига в нативную пептидную связь.

Публикация

Первая рецензируемая публикация, описывающая лигирование нативного пептида SEA, была опубликована в Organic Letters Мельником О. и соавт. (Оливье Н.; Дер Дж.; Мхидиа Р.; Бланпейн А.; Мельник О. Лигирование нативного пептида бис(2-сульфанилэтил)амино. Org. Lett. 2010, 12, (22), 5238. –41 Дата публикации (Интернет): 21 октября 2010 г.; ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Несколько недель спустя та же самая реакция была опубликована в том же журнале Лю К.Ф. (Хоу В.; Чжан К.; Ли Ф.; Лю К.Ф.: Пептидил N,N-бис(2-меркаптоэтил )-амиды как предшественники тиоэфиров для нативного химического лигирования, Lett. 13, 386–389 (Интернет): декабрь; 22, 2010). ^{[ 5 ]}

Концепция включения/выключения SEA

МОРЕ ^{вкл/выкл} Концепция использует окислительно-восстановительные свойства группы SEA. ^{[ 6 ]} Окисление СЭА ^на в результате образуется циклический дисульфид, называемый SEA. ^{выключенный}, что является самозащитной формой SEA. ^на. МОРЕ ^{выключенный} и МОРЕ ^на могут быть легко взаимопревращены путем восстановления/окисления, как показано на схеме 2.

Ссылки

^ Агуридас В., Эль Махди О., Димер В., Каргоэт М., Монбалиу Ж.М., Мельник О. (июнь 2019 г.). «Нативное химическое лигирование и расширенные методы: механизмы, катализ, область применения и ограничения». Химические обзоры . 119 (12): 7328–7443. doi : 10.1021/acs.chemrev.8b00712 . ПМИД 31050890 . S2CID 145023266 .
^ Оливье, Натали; Дер, Жюльен; Мхидия, Реда; Бланпейн, Анник; Мельник, Олег (19 ноября 2010 г.). «Лигирование нативного пептида бис(2-сульфанилэтил)амино». Органические письма . 12 (22): 5238–5241. дои : 10.1021/ol102273u . ISSN 1523-7052 . ПМИД 20964289 .
^ Мельник О.; и др. «(WO2011051906) СПОСОБ НАТИВНОГО ЛИГИРОВАНИЯ ПОЛИПЕПТИДОВ» . Заявка на патент WO .
^ «Более подробную информацию можно найти на следующем веб-сайте» .
^ Хоу, Вэнь; Чжан, Сяохун; Ли, Фупенг; Лю, Чуан-Фа (4 февраля 2011 г.). «Пептидил-N,N-бис(2-меркаптоэтил)амиды как предшественники тиоэфиров для нативного химического лигирования». Органические письма . 13 (3): 386–389. дои : 10.1021/ol102735k . ISSN 1523-7052 . ПМИД 21175148 .
^ Оливье, Натали; Виконь, Дж.; Валлин, А.; Дробек, Х.; Десмет, Р.; Эль-Махди, О.; Леклерк, Б.; Гурматик, Г.; Фафер, В.; Мельник, О. (2012). «Стратегия трехсегментного лигирования с одним горшком для химического синтеза белка». Энджью. хим. Они. Пшеница . 51 (1): 209–213. дои : 10.1002/anie.201105837 . ПМИД 22095761 .

[1] Агуридас В., Эль Махди О., Димер В., Каргоэт М., Монбалиу Ж.М., Мельник О. (июнь 2019 г.). «Нативное химическое лигирование и расширенные методы: механизмы, катализ, область применения и ограничения». Химические обзоры . 119 (12): 7328–7443. doi : 10.1021/acs.chemrev.8b00712 . ПМИД 31050890 . S2CID 145023266 .

[2] Оливье, Натали; Дер, Жюльен; Мхидия, Реда; Бланпейн, Анник; Мельник, Олег (19 ноября 2010 г.). «Лигирование нативного пептида бис(2-сульфанилэтил)амино». Органические письма . 12 (22): 5238–5241. дои : 10.1021/ol102273u . ISSN 1523-7052 . ПМИД 20964289 .

[3] Мельник О.; и др. «(WO2011051906) СПОСОБ НАТИВНОГО ЛИГИРОВАНИЯ ПОЛИПЕПТИДОВ» . Заявка на патент WO .

[4] «Более подробную информацию можно найти на следующем веб-сайте» .

[5] Хоу, Вэнь; Чжан, Сяохун; Ли, Фупенг; Лю, Чуан-Фа (4 февраля 2011 г.). «Пептидил-N,N-бис(2-меркаптоэтил)амиды как предшественники тиоэфиров для нативного химического лигирования». Органические письма . 13 (3): 386–389. дои : 10.1021/ol102735k . ISSN 1523-7052 . ПМИД 21175148 .

[6] Оливье, Натали; Виконь, Дж.; Валлин, А.; Дробек, Х.; Десмет, Р.; Эль-Махди, О.; Леклерк, Б.; Гурматик, Г.; Фафер, В.; Мельник, О. (2012). «Стратегия трехсегментного лигирования с одним горшком для химического синтеза белка». Энджью. хим. Они. Пшеница . 51 (1): 209–213. дои : 10.1002/anie.201105837 . ПМИД 22095761 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]