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大家好，今天给大家分享一篇JACS上的文章，Versatile peptide macrocyclization with Diels-Alder cycloadditions，本文通讯作者是来自芝加哥大学化学系的Raymond E. Moellering教授，其课题组的研究方向为发现疾病的生物机理以及发展这些疾病的诊断及治疗方式。

     短的线形肽序列通过丰富的螺旋、折叠、环等二级结构来调节蛋白-蛋白相互作用，但从蛋白质上将其隔离出来通常会破坏其二级结构，降低结合活性。因此，许多化学策略被用来稳定其二级结构，常见的如亲核氨基酸Cys、Lys的烷基化或酰基化，引入可结合金属的非天然氨基酸，但这些方法无法与多种结构、其它天然或非天然功能以及使特定肽段正确折叠的水环境相容，同时也需要避免昂贵且有毒的过渡金属催化剂的使用，因此需发展新方法以以控制肽段的二级及三级结构。作者希望使用具有高化学选择性的Diels-Alder环加成反应来实现这一目标。

    

     含RGD序列的肽（临床测试中抗肿瘤转移药物的类似物）拥有转角及环的结构，作者首先选择其进行Diels-Alder环化肽的测试。作者选择能温和激活的2,4-环己二烯及马来酰亚胺亲双烯体作为反应官能团。标肽合成时加入了正交保护的Cys及Lys，用以后续分别引入环己二烯及马来酰亚胺基团。环己二胺也可直接在SPPS时由对应的含二烯氨基酸引入。在给Lys脱保护并引入N-马来酰甘氨酸时用LC-MS可检测到两个质量相同的峰，说明该产物可自发形成环化产物（约67%产率），在1 h孵育后即可完成95%的转化。温和加热可促进环化产率，但也增加了异构体的产率。其余亲双烯体如丙烯酰和巴豆酰基团也可取得类似的产率，可大大增加反应的多样性。

    

     RGD肽在体内会被蛋白酶降解从而影响其抗癌转移的功效，实验结果显示相较于野生型而言，环化后的DAC-RGD更不易被胰蛋白酶降解，并且具有更好的抗转移能力。NMR及分子动力学模拟的结果显示，环化后的肽具有更强的结构稳定性。

     作者为研究环化是否能稳定α螺旋，作者合成了p53派生的螺旋序列，在合成中直接引入了含呋喃基团的氨基酸，并同样脱保护后引入马来酰亚胺基团。环化反应后生成了3种异构体，圆二色谱结果显示，产率最高的异构体相对其余两种而言有增加的α螺旋性质，表明溶液环境下能稳定螺旋的立体异构体更易被生成。作者也在SRC2派生的α螺旋肽段上进行了类似的反应得到了环化产物，并且和以往研究中环化这个肽段使用的闭环烯烃复分解反应相耦合，用两种反应在这个肽上合成了两个大环。与ERα的结合测试发现两种环化产物都能竞争掉连接荧光基团的SRC2肽，X光成像也发现Diels-Alder环化采取了能使肽更稳定的立体构象，增强与靶标的结合力。

 

文章作者：JGG

文章链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b07578

文章引用：

doi.org/10.1021/jacs.9b07578

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最后编辑时间为: 2021-02-02 08:37 Tuesday