化学学报 ›› 2022, Vol. 80 ›› Issue (4): 444-452.DOI: 10.6023/A21120580 上一篇 下一篇
研究论文
尹昊a,c, 陈西同a,c, 付邢言a,c, 马艳楠a,c, 徐以梅a,c, 张特a,c, 梁帅a,c, 杜姗姗b,*(), 齐昀坤a,c,*(), 王克威a,c
投稿日期:
2021-12-24
发布日期:
2022-02-17
通讯作者:
杜姗姗, 齐昀坤
作者简介:
基金资助:
Hao Yina,c, Xitong Chena,c, Xingyan Fua,c, Yannan Maa,c, Yimei Xua,c, Te Zhanga,c, Shuai Lianga,c, Shanshan Dub(), Yunkun Qia,c(), Kewei Wanga,c
Received:
2021-12-24
Published:
2022-02-17
Contact:
Shanshan Du, Yunkun Qi
About author:
Supported by:
文章分享
相比于1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑(HOAt)、1-羟基苯并三唑(HOBt)等传统偶联试剂, 新型多肽偶联试剂2-肟氰乙酸乙酯(Oxyma)具有安全、偶联效率高、消旋率低等优势, 在多肽合成特别是微波固相合成中得到广泛应用. 但是, 不同反应温度(例如28、50和75 ℃)对N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)/Oxyma的偶联效率以及对甲硫氨酸(Met)等易氧化氨基酸的影响尚有待研究. 瞬时受体电位锚蛋白1(TRPA1)通道在感受温度、听觉和炎症痛中发挥重要作用. 蝎子毒素多肽芥末受体毒素(WaTx)是一种新型、非共价结合的TRPA1特异性激动剂. 本研究利用6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(HCTU)/N,N'-二异丙基乙胺(DIEA)和DIC/Oxyma缩合体系, 首次探索了不同温度下线性WaTx的合成效率以及Met残基的氧化情况. 通过一次氧化折叠和两次氧化折叠策略, 实现了WaTx的体外快速复性折叠, 利用圆二色谱和钙荧光检测等技术评价WaTx的结构和活性. 本研究建立了WaTx的温和、高效合成以及复性折叠方法, 为固相多肽合成特别是手动固相合成WaTx等含有易氧化基团的二硫键构象锁定多肽提供了重要参考.
尹昊, 陈西同, 付邢言, 马艳楠, 徐以梅, 张特, 梁帅, 杜姗姗, 齐昀坤, 王克威. 蝎子毒素多肽WaTx的高效化学合成及氧化折叠研究[J]. 化学学报, 2022, 80(4): 444-452.
Hao Yin, Xitong Chen, Xingyan Fu, Yannan Ma, Yimei Xu, Te Zhang, Shuai Liang, Shanshan Du, Yunkun Qi, Kewei Wang. Efficient Chemical Synthesis and Oxidative Folding Studies of Scorpion Toxin Peptide WaTx[J]. Acta Chimica Sinica, 2022, 80(4): 444-452.
Linear peptidec | Reaction temperature/℃ | Condensation systema | Resin type | Retention time/ min | The oxidation ratio of Met b/% | HPLC purity/% | Isolated yield/% | Yield/mg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 28 | n(Aa):n(HCTU):n(DIEA)=3:2.8:6 | Rink Amide AM | 20.9 | 24 | 34 | 28 | 54 |
2 | 75 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 20.9 | 63 | 19 | 13 | 25 |
3 | 75 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Wang resin | 19.6 | 74 | 41 | 36 | 70 |
4 | 28 | n(Aa):n(HCTU):n(DIEA)=3:2.8:6 | Rink Amide AM | 21.8 | Not detected | 26 | 18 | 34 |
5 | 75 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 21.8 | Not detected | 6 | 2 | 4 |
6 | 50 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 21.8 | Not detected | 10 | 3 | 6 |
7 | 50 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 20.9 | 24 | 35 | 27 | 52 |
8 | 50 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 22.4 | 20 | 42 | 36 | 72 |
Linear peptidec | Reaction temperature/℃ | Condensation systema | Resin type | Retention time/ min | The oxidation ratio of Met b/% | HPLC purity/% | Isolated yield/% | Yield/mg |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 28 | n(Aa):n(HCTU):n(DIEA)=3:2.8:6 | Rink Amide AM | 20.9 | 24 | 34 | 28 | 54 |
2 | 75 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 20.9 | 63 | 19 | 13 | 25 |
3 | 75 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Wang resin | 19.6 | 74 | 41 | 36 | 70 |
4 | 28 | n(Aa):n(HCTU):n(DIEA)=3:2.8:6 | Rink Amide AM | 21.8 | Not detected | 26 | 18 | 34 |
5 | 75 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 21.8 | Not detected | 6 | 2 | 4 |
6 | 50 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 21.8 | Not detected | 10 | 3 | 6 |
7 | 50 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 20.9 | 24 | 35 | 27 | 52 |
8 | 50 | n(Aa):n(DIC):n(Oxyma)=3:6:3 | Rink Amide AM | 22.4 | 20 | 42 | 36 | 72 |
Oxidation product | Precursor peptide | HPLC purity/% | Isolated yield/% | Yield/mg | Calculated massa/Da | Observed massb/Da |
---|---|---|---|---|---|---|
9 | 1 | 79 | 47 | 9.4 | 3854.34 | 3853.72 |
10 | 2 | 75 | 36 | 7.2 | 3854.34 | 3853.72 |
11 | 3 | 76 | 42 | 8.4 | 3871.33 | 3870.69 |
12 | 4/5/6 | 29 | 13 | 2.6 | 3836.31 | 3835.85 |
13 | 7 | 78 | 43 | 8.6 | 3854.34 | 3853.68 |
15 | 8 | 73 | 31 | 6.2 | 3854.34 | 3853.73 |
Oxidation product | Precursor peptide | HPLC purity/% | Isolated yield/% | Yield/mg | Calculated massa/Da | Observed massb/Da |
---|---|---|---|---|---|---|
9 | 1 | 79 | 47 | 9.4 | 3854.34 | 3853.72 |
10 | 2 | 75 | 36 | 7.2 | 3854.34 | 3853.72 |
11 | 3 | 76 | 42 | 8.4 | 3871.33 | 3870.69 |
12 | 4/5/6 | 29 | 13 | 2.6 | 3836.31 | 3835.85 |
13 | 7 | 78 | 43 | 8.6 | 3854.34 | 3853.68 |
15 | 8 | 73 | 31 | 6.2 | 3854.34 | 3853.73 |
[1] |
(a) Liu, T.; Xu, S. L.; Zhao, J. F. Chin. J. Org. Chem. 2021, 41, 873. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc202011022 |
(刘涛, 许泗林, 赵军锋, 有机化学, 2021, 41, 873.)
doi: 10.6023/cjoc202011022 |
|
(b) Chang, H. N.; Liu, B. Y.; Qi, Y. K.; Zhou, Y.; Chen, Y. P.; Pan, K. M.; Li, W. W.; Zhou, X. M.; Ma, W. W.; Fu, C. Y.; Qi, Y. M.; Liu, L.; Gao, Y. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 11760.
doi: 10.1002/anie.201506225 |
|
(c) Guo, Y.; Zhou, P. P.; Zhang, S. Y.; Fan, X. W.; Dou, Y. W.; Shi, X. L. Med ChemComm 2018, 9, 1226.
|
|
(d) Zhou, X. M.; Zuo, C.; Li, W. Q.; Shi, W. W.; Zhou, X. W.; Wang, H. F.; Chen, S. M.; Du, J. F.; Chen, G. Y.; Zhai, W. J.; Zhao, W. S.; Wu, Y. H.; Qi, Y. M.; Liu, L.; Gao, Y. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 15114.
doi: 10.1002/anie.202002783 |
|
(e) Song, H.; Liu, C.; Wu, Y. J.; Hu, H. G.; Yan, F. Acta Chim. Sinica 2018, 76, 95. (in Chinese)
doi: 10.6023/A17100473 |
|
(宋慧, 刘超, 吴仪君, 胡宏岗, 阎芳, 化学学报, 2018, 76, 95.)
doi: 10.6023/A17100473 |
|
(f) Cui, T. T.; Chen, J. Y.; Zhao, R.; Guo, Y. Y.; Tang, J. H.; Li, Y. L.; Li, Y. M.; Bierer, D.; Liu, L. Chin. J. Chem. 2021, 39, 2517.
doi: 10.1002/cjoc.202100272 |
|
[2] |
(a) Guo, Y.; Fu, L. L.; Fan, X. W.; Shi, X. L. Chin. J. Org. Chem. 2018, 38, 1267. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc201710033 |
(郭叶, 傅莉莉, 范晓文, 史宣玲, 有机化学, 2018, 38, 1267.)
doi: 10.6023/cjoc201710033 |
|
(b) Qi, Y. K.; Qu, Q.; Bierer, D.; Liu, L. Chem. Asian J. 2020, 15, 2793.
doi: 10.1002/asia.202000609 |
|
(c) Guo, Y.; Fu, L. L.; Fan, X. W.; Shi, X. L. Chin. Chem. Lett. 2018, 29, 1167.
doi: 10.1016/j.cclet.2018.03.024 |
|
[3] |
(a) Muramatsu, W.; Yamamoto, H. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 6792.
doi: 10.1021/jacs.1c02600 pmid: 29185032 |
(b) Hu, L.; Xu, S.; Zhao, Z.; Yang, Y.; Peng, Z.; Yang, M.; Wang, C.; Zhao, J. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 13135.
doi: 10.1021/jacs.6b07230 pmid: 29185032 |
|
(c) Jaradat, D. M. M. Amino Acids 2018, 50, 39.
doi: 10.1007/s00726-017-2516-0 pmid: 29185032 |
|
[4] |
Wang, Z.; Wang, X.; Wang, P.; Zhao, J. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 10374.
doi: 10.1021/jacs.1c04614 |
[5] |
(a) Albericio, F.; El-Faham, A. Org. Process Res. Dev. 2018, 22, 760.
doi: 10.1021/acs.oprd.8b00159 pmid: 30900880 |
(b) Isidro-Llobet, A.; Kenworthy, M. N.; Mukherjee, S.; Kopach, M. E.; Wegner, K.; Gallou, F.; Smith, A. G.; Roschangar, F. J. Org. Chem. 2019, 84, 4615.
doi: 10.1021/acs.joc.8b03001 pmid: 30900880 |
|
(c) Subiros-Funosas, R.; Prohens, R.; Barbas, R.; El-Faham, A.; Albericio, F. Chem. Eur. J. 2009, 15, 9394.
doi: 10.1002/chem.200900614 pmid: 30900880 |
|
[6] |
(a) Wang, F.; Xu, L.; Chu, G.; Shi, J.; Guo, Q. Chin. J. Org. Chem. 2016, 36, 218. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc201505014 |
(王风亮, 许玲, 储国超, 石景, 郭庆祥, 有机化学, 2016, 36, 218.)
doi: 10.6023/cjoc201505014 |
|
(b) Pan, M.; Gao, S.; Zheng, Y.; Tan, X.; Lan, H.; Tan, X.; Sun, D.; Lu, L.; Wang, T.; Zheng, Q.; Huang, Y.; Wang, J.; Liu, L. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 7429.
doi: 10.1021/jacs.6b04031 |
|
(c) Qi, Y.-K.; Si, Y.-Y.; Du, S.-S.; Liang, J.; Wang, K.-W.; Zheng, J.-S. Sci. China Chem. 2019, 62, 299.
doi: 10.1007/s11426-018-9401-8 |
|
(d) Qi, Y. K.; Ai, H. S.; Li, Y. M.; Yan, B. Front. Chem. 2018, 6, 19.
doi: 10.3389/fchem.2018.00019 |
|
(e) Huang, Y. C.; Guan, C. J.; Tan, X. L.; Chen, C. C.; Guo, Q. X.; Li, Y. M. Org. Biomol. Chem. 2015, 13, 1500.
doi: 10.1039/C4OB02260B |
|
(f) Ben Haj Salah, K.; Inguimbert, N. Org. Lett. 2014, 16, 1783.
doi: 10.1021/ol5003253 |
|
[7] |
(a) Qu, Q.; Pan, M.; Gao, S.; Zheng, Q. Y.; Yu, Y. Y.; Su, J. C.; Li, X.; Hu, H. G. Adv. Sci. 2018, 5, 1800234.
doi: 10.1002/advs.201800234 |
(b) Qu, Q.; Gao, S.; Wu, F.; Zhang, M. G.; Li, Y.; Zhang, L. H.; Bierer, D.; Tian, C. L.; Zheng, J. S.; Liu, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 6037.
doi: 10.1002/anie.201915358 |
|
(c) Zuo, C.; Shi, W.-W.; Chen, X.-X.; Glatz, M.; Riedl, B.; Flamme, I.; Pook, E.; Wang, J.; Fang, G.-M.; Bierer, D.; Liu, L. Sci. China Chem. 2019, 62, 1371.
doi: 10.1007/s11426-019-9513-2 |
|
[8] |
Liang, L. J.; Chu, G. C.; Qu, Q.; Zuo, C.; Mao, J.; Zheng, Q.; Chen, J.; Meng, X.; Jing, Y.; Deng, H.; Li, Y. M.; Liu, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 17171.
doi: 10.1002/anie.202105870 |
[9] |
(a) Ma, Y.; Liu, Y.; Wang, J.; Chen, X.; Yin, H.; Chi, Q.; Jia, S.; Du, S.; Qi, Y.; Wang, K. Chin. J. Org. Chem. 2022, 42, 10.6023/cjoc202109003. (in Chinese)
|
(马艳楠, 刘雅妮, 王金艳, 陈西同, 尹昊, 迟巧娜, 贾世玺, 杜姗姗, 齐昀坤, 王克威, 有机化学, 2022, 42, 10.6023/cjoc202109003.)
|
|
(b) Chen, X. T.; Wang, J. Y.; Ma, Y. N.; Dong, L. Y.; Jia, S. X.; Yin, H.; Fu, X. Y.; Du, S. S.; Qi, Y. K.; Wang, K. J. Pept. Sci. 2022, 28, e3368.
|
|
[10] |
Qiao, Z.; Luo, J.; Tang, Y. Q.; Zhou, Q.; Qi, H.; Yin, Z.; Tang, X.; Zhu, W.; Zhang, Y.; Wei, N.; Wang, K. J. Med. Chem. 2021, 64, 16282.
doi: 10.1021/acs.jmedchem.1c01579 |
[11] |
King, J. V. L.; Emrick, J. J.; Kelly, M. J. S.; Herzig, V.; King, G. F.; Medzihradszky, K. F.; Julius, D. Cell 2019, 178, 1362.
doi: 10.1016/j.cell.2019.07.014 |
[12] |
(a) Wang, J.; Dong, L.; Liu, Y.; Chen, X.; Ma, Y.; Yin, H.; Du, S.; Qi, Y.; Wang, K. Chin. J. Org. Chem. 2021, 41, 2800. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc202102045 |
(王金艳, 董黎颖, 刘雅妮, 陈西同, 马艳楠, 尹昊, 杜姗姗, 齐昀坤, 王克威, 有机化学, 2021, 41, 2800.)
doi: 10.6023/cjoc202102045 |
|
(b) Qi, Y. K.; He, Q. Q.; Ai, H. S.; Guo, J.; Li, J. B. Chem. Commun. 2017, 53, 4148.
doi: 10.1039/C7CC01721A |
|
[13] |
(a) Shi, J.; So, L. Y.; Chen, F.; Liang, J.; Chow, H. Y.; Wong, K. Y.; Wan, S.; Jiang, T.; Yu, R. J. Pept. Sci. 2018, 24, e3087.
doi: 10.1002/psc.3087 |
(b) Guo, Y.; Sun, D. M.; Wang, F. L.; He, Y.; Liu, L.; Tian, C. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 14276.
doi: 10.1002/anie.201500699 |
|
[14] |
(a) Zheng, J. S.; Tang, S.; Qi, Y. K.; Wang, Z. P.; Liu, L. Nat. Protoc. 2013, 8, 2483.
doi: 10.1038/nprot.2013.152 |
(b) Li, J. B.; Qi, Y. K.; He, Q. Q.; Ai, H. S.; Liu, S. L.; Wang, J. X.; Zheng, J. S.; Liu, L.; Tian, C. Cell Res. 2018, 28, 257.
doi: 10.1038/cr.2017.157 |
|
(c) Zheng, J. S.; Liang, J.; Shi, W. W.; Li, Y.; Hu, H. G.; Tian, C. L.; Liu, L. Sci. Bull. 2021, 66, 1542.
doi: 10.1016/j.scib.2021.03.010 |
|
[15] |
Wang, N.; Xie, G.; Liu, C.; Cong, W.; He, S.; Li, Y.; Fan, L.; Hu, H. G. Front. Chem. 2020, 8, 616147.
doi: 10.3389/fchem.2020.616147 |
[1] | 高校飞, 何鹏, 陈焕文. 常压下水自由基阳离子与双(2-羟乙基)二硫醚作用的质谱研究[J]. 化学学报, 2018, 76(10): 802-806. |
[2] | 唐倩倩, 袁丽, 杨东, 胡建华. 二硫键修饰的介孔二氧化硅微球的制备与表征[J]. 化学学报, 2010, 68(18): 1925-1929. |
[3] | 刘红妮,王彦,龚波林,耿信笃. 高效弱阳离子交换色谱法对脲还原变性溶菌酶的折叠研究[J]. 化学学报, 2005, 63(7): 597-602. |
[4] | 赵听友,曹瑛,代先东,范崇旭,陈冀胜. 新型桶形芋螺毒素BtIIIB的分离纯化、氨基酸序列测定及二硫键定位研究[J]. 化学学报, 2005, 63(2): 163-168. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||