编号: | 205454 |
中文名称: | 四肽Cys-Cys-Cys-Cys |
单字母: | H2N-CCCC-OH(Disulfide Bridge:C1-C2 & C3-C4) |
三字母: | H2N-Cys-Cys-Cys-Cys-OH(Disulfide Bridge:Cys1-Cys2 & Cys3-Cys4) |
氨基酸个数: | 4 |
分子式: | C12H18N4O5S4 |
平均分子量: | 426.56 |
精确分子量: | 426.02 |
等电点(PI): | - |
pH=7.0时的净电荷数: | 4.85 |
平均亲水性: | -1 |
疏水性值: | 2.5 |
外观与性状: | 粉末状固体 |
消光系数: | - |
来源: | 人工化学合成,仅限科学研究使用,不得用于人体。 |
储存条件: | 负80℃至负20℃ |
标签: | 二硫键环肽 |
二硫键广泛存在与蛋白结构中,对稳定蛋白结构具有非常重要的意义,二硫键一般是通过序列中的2个Cys的巯基,经氧化形成。
形成二硫键的方法很多:空气氧化法,DMSO氧化法,过氧化氢氧化法等。
二硫键的合成过程, 可以通过Ellman检测以及HPLC检测方法对其反应进程进行监测。
如果多肽中只含有1对Cys,那二硫键的形成是简单的。多肽经固相或液相合成,然后在pH8-9的溶液中进行氧化。
当需要形成2对或2对以上的二硫键时,合成过程则相对复杂。尽管二硫键的形成通常是在合成方案的最后阶段完成,但有时引入预先形成的二硫化物是有利于连合或延长肽链的。通常采用的巯基保护基有trt, Acm, Mmt, tBu, Bzl, Mob, Tmob等多种基团。我们分别列出两种以2-Cl树脂和Rink树脂为载体合成的多肽上多对二硫键形成路线:
二硫键反应条件选择
二硫键即为蛋白质或多肽分子中两个不同位点Cys的巯基(-SH)被氧化形成的S-S共价键。 一条肽链上不同位置的氨基酸之间形成的二硫键,可以将肽链折叠成特定的空间结构。多肽分 子通常分子量较大,空间结构复杂,结构中形成二硫键时要求两个半胱氨酸在空间距离上接近。 此外,多肽结构中还原态的巯基化学性质活泼,容易发生其他的副反应,而且肽链上其他侧链 也可能会发生一系列修饰,因此,肽链进行修饰所选取的氧化剂和氧化条件是反应的关键因素, 反应机理也比较复杂,既可能是自由基反应,也可能是离子反应。
反应条件有多种选择,比如空气氧化,DMSO氧化等温和的氧化过程,也可以采用H2O2,I2, 汞盐等激烈的反应条件。
空气氧化法: 空气氧化法形成二硫键是多肽合成中最经典的方法,通常是将巯基处于还原态的多肽溶于水中,在近中性或弱碱性条件下(PH值6.5-10),反应24小时以上。为了降低分子之间二硫键形成的可能,该方法通常需要在低浓度条件下进行。
碘氧化法:将多肽溶于25%的甲醇水溶液或30%的醋酸水溶液中,逐滴滴加10-15mol/L的碘进行氧化,反应15-40min。当肽链中含有对碘比较敏感的Tyr、Trp、Met和His的残基时,氧化条件要控制的更精确,氧化完后,立即加入维生素C或硫代硫酸钠除去过量的碘。 当序列中有两对或多对二硫键需要成环时,通常有两种情况:
自然随机成环: 序列中的Cys之间随机成环,与一对二硫键成环条件相似;
定点成环: 定点成环即序列中的Cys按照设计要求形成二硫键,反应过程相对复杂。在 固相合成多肽之前,需要提前设计几对二硫键形成的顺序和方法路线,选择不同的侧链 巯基保护基,利用其性质差异,分步氧化形成两对或多对二硫键。 通常采用的巯基保护 基有trt, Acm, Mmt, tBu, Bzl, Mob, Tmob等多种基团。
多肽H2N-Cys-Cys-Cys-Cys-COOH的合成步骤:
1、合成CTC树脂:称取1.56g CTC Resin(如初始取代度约为0.54mmol/g)和1.01mmol Fmoc-Cys(Trt)-OH于反应器中,加入适量DCM溶解氨基酸(需要注意,此时CTC树脂体积会增大好几倍,避免DCM溶液过少),再加入2.53mmol DIPEA(Mw:129.1,d:0.740g/ml),反应2-3小时后,可不抽滤溶液,直接加入1ml的HPLC级甲醇,封端半小时。依次用DMF洗涤2次,甲醇洗涤1次,DCM洗涤一次,甲醇洗涤一次,DCM洗涤一次,DMF洗涤2次(这里使用甲醇和DCM交替洗涤,是为了更好地去除其他溶质,有利于后续反应)。得到 Fmoc-Cys(Trt)-CTC Resin。结构图如下:
2、脱Fmoc:加3倍树脂体积的20%Pip/DMF溶液,鼓氮气30分钟,然后2倍树脂体积的DMF 洗涤5次。得到 H2N-Cys(Trt)-CTC Resin 。(此步骤脱除Fmoc基团,茚三酮检测为蓝色,Pip为哌啶)。结构图如下:
3、缩合:取2.53mmol Fmoc-Cys(Trt)-OH 氨基酸,加入到上述树脂里,加适当DMF溶解氨基酸,再依次加入5.05mmol DIPEA,2.4mmol HBTU。反应30分钟后,取小样洗涤,茚三酮检测为无色。用2倍树脂体积的DMF 洗涤3次树脂。(洗涤树脂,去掉残留溶剂,为下一步反应做准备)。得到Fmoc-Cys(Trt)-Cys(Trt)-CTC Resin。氨基酸:DIPEA:HBTU:树脂=3:6:2.85:1(摩尔比)。结构图如下:
4、依次循环步骤二、步骤三,依次得到
H2N-Cys(Trt)-Cys(Trt)-CTC Resin
Fmoc-Cys(Trt)-Cys(Trt)-Cys(Trt)-CTC Resin
H2N-Cys(Trt)-Cys(Trt)-Cys(Trt)-CTC Resin
Fmoc-Cys(Trt)-Cys(Trt)-Cys(Trt)-Cys(Trt)-CTC Resin
以上中间结构,均可在专肽生物多肽计算器-多肽结构计算器中,一键画出。
最后再经过步骤二得到 H2N-Cys(Trt)-Cys(Trt)-Cys(Trt)-Cys(Trt)-CTC Resin,结构如下:
5、切割:6倍树脂体积的切割液(或每1g树脂加8ml左右的切割液),摇床摇晃 2小时,过滤掉树脂,用冰无水乙醚沉淀滤液,并用冰无水乙醚洗涤沉淀物3次,最后将沉淀物放真空干燥釜中,常温干燥24小试,得到粗品H2N-Cys-Cys-Cys-Cys-COOH。结构图见产品结构图。
切割液选择:1)TFA:H2O=95%:5%、TFA:H2O=97.5%:2.5%
2)TFA:H2O:TIS=95%:2.5%:2.5%
3)三氟乙酸:茴香硫醚:1,2-乙二硫醇:苯酚:水=87.5%:5%:2.5%:2.5%:2.5%
(前两种适合没有容易氧化的氨基酸,例如Trp、Cys、Met。第三种适合几乎所有的序列。)
6、纯化冻干:使用液相色谱纯化,收集目标峰液体,进行冻干,获得蓬松的粉末状固体多肽。不过这时要取小样复测下纯度 是否目标纯度。
7、最后总结:
杭州专肽生物技术有限公司(ALLPEPTIDE https://www.allpeptide.com)主营定制多肽合成业务,提供各类长肽,短肽,环肽,提供各类修饰肽,如:荧光标记修饰(CY3、CY5、CY5.5、CY7、FAM、FITC、Rhodamine B、TAMRA等),功能基团修饰肽(叠氮、炔基、DBCO、DOTA、NOTA等),同位素标记肽(N15、C13),订书肽(Stapled Peptide),脂肪酸修饰肽(Pal、Myr、Ste),磷酸化修饰肽(P-Ser、P-Thr、P-Tyr),环肽(酰胺键环肽、一对或者多对二硫键环),生物素标记肽,PEG修饰肽,甲基化修饰肽
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