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        訂書肽(Stapledpeptides) SYNTHBIO

        訂書肽(Stapledpeptides)合成策略是近年來獲得廣泛關注的一類多肽修飾新技術,該策略通過在多肽骨架上引入不同的官能團,來達到獲得穩定性強、細胞通透性好的多肽模擬物。該策略已在一些胞內PPIs的調控方面都展示了很好的潛力。其中,Verdine等人發展了在多肽序列中i,i+3或i,i+4或i,i+7位置引入不同長度側鏈帶有α-甲基的非天然氨基酸通過烯烴復分解反應(RCM反應)來合成訂書肽的方法。這種新的含有α-甲基非天然氨基酸的引入的訂書肽策略能夠有效地提高多肽的螺旋性、穩定性和細胞通透性,從而成功實現多肽體外及體內對胞內靶標的調控。本公司擁有多種不同類型的訂書肽合成相關技術,曾為國內多所高校公司合成近千條訂書肽。


        α-螺旋是蛋白二級結構*常見的一種,將其用于藥物研發受到了大量關注。多肽的不穩定構象導致易被酶水解以及生物利用率低,這些都可以通過α-螺旋結構構象的穩定化來解決。Hydrocarbon stapled peptides是在特定位點引入化學交聯的一種全烴化裝訂,將迷你蛋白鎖定在他們的生物活性的α-螺旋構象中。多肽裝訂的理念是用于克服兩大類治療試劑的靶向細胞內蛋白相互作用的局限性:小分子和蛋白生物制劑。作為一類新興的下一代藥物,Stapled Peptide應該具備易于合成和容易進入細胞的能力,以及能夠多靶標識別的生物活性。

           有兩種構象化策略用于引入和穩定α-螺旋結構,即α雙取代(甲基化螺旋骨架)和巨環橋形成(約束構象)。在多肽內裝訂從而使兩個合適的空隔合并:α-甲基化,α-alkenylglycine殘基,有確定的立體化學構象和烯烴鏈長度,然后在樹脂上進行釕介導的烯烴復分解反應,從樹脂上切割并去保護后便可產生Stapled Peptide。下圖顯示了在多肽中產生穩定α-螺旋的三種不同的全烴裝訂類型。α-甲基化和α-alkenylglycine用于每一種Stapled Peptide的生成,通常命名為XY,X表示在烯基側鏈中a-carbon的空間化學位置(Cahn-Ingold-Prelog命名),Y表示長度。在固相多肽合成的過程中,α-甲基化,α-alkenylglycine交聯氨基酸并入了合適的的位置。i, iStapled Peptide在i和i+3位置反別需要一單位的R5和S5. i,i+4 Stapled Peptide需要兩單位的S5并入在對應的i和i+4位置。i,i+7 Stapled Peptide在i位置需要一單位R8,i+7位置需要一單位S5。用Grubbs I催化樹脂連接多肽發生烯烴復分解反應,在2個非天然氨基酸之間發生交聯,從而產生固定α-螺旋構象的Stapled Peptide。


        Click Chemistry合成Stapled Peptide

           “Click”反應(銅催化1,3-偶極環加成反應)高效且反應條件溫和,加之必需非天然氨基酸容易

           合成使得single triazole-stapled peptides容易合成。例如,L-Nle(εN3) 和 D-Pra (D- Propargylalanine)在i和i+4位置交聯可用于產生single triazole-stapled peptides。



        Stapled Peptide修飾

           典型的Stapled Peptide修飾有兩類:熒光標記和親和標簽。兩種*常用的添加到Stapled Peptide N末端的基團是熒光素和生物素,熒光素用于研究細胞吸收和生物物理性質檢測,生物素用于生理性質和體外靶向作用評估。這些修飾通常需要一個彈性的分子間隔以分隔Stapled Peptide核心和修飾基團。

           N-乙?;?

           交聯點(β-丙氨酸,迷你-PEG 等)

           熒光標記(FITC,5-FAM等)

           裝訂在藥物設計中的重要性:

           引入烴裝訂可以產生高水平的α-螺旋,能增加5-5000倍的靶親和力,保護其不被酶降解,提高細胞滲透能力通過細胞內吞囊泡進入,延長體內半衰期,在培養細胞內特異性阻止蛋白蛋白相互作用。

           更好的靶親和力

           難被講解,增加血清半衰期

           通過內吞囊泡運輸進入細胞

           阻止蛋白蛋白相互作用

           無免疫原性

           可行的藥物動力和體內穩定性

           有研究證明Stapled Peptide可靶向多種癌癥、糖尿病、HIV、動脈粥樣硬化等疾病相關蛋白,這些蛋白包括像:BCL-2, BCL-XL, BAX, MCL-1, 葡萄糖激酶, hDM2, hDMX, NOTCH/CSL, HIV-1 衣殼, HIV-1 gp41, ABCA1 和雌激素受體。


           設計和合成Stapled Peptide推薦文獻:

           Design and Structure of Stapled Peptides Binding to Estrogen Receptors

           J. Am. Chem. Soc., 2011, 133 (25), pp 9696–9699

           這篇文章描述了設計一系列結合到雌激素受體的共激活肽結合位點的新Stapled Peptide。這個設計使用了許多生物物理技術,包括受體-Stapled Peptide化合物晶體結構分析,這篇文章詳細地描述了分子間反應,揭示了all-hydrocarbon staples調節分子識別。這些研究發現揭示了一般怎樣設計Stapled Peptide


        SYNTHBIO 是致力于從事生命科學研究和提供高質量的生物技術外包服務公司(CRO),主營多肽及小分子等化合物定制合成,同時還擁有自己開發的細胞株、菌株等產品,并承接相關的技術服務以及品牌(細胞、菌株、抗體、耗材、儀器)產品。

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