天然化学连接应用于环肽合成及多肽N-端半胱氨酸的保护方法研究

发布时间：2022-12-10 11:49

　　蛋白质在人体内充当着非常重要的角色,作为生命的执行者,与人体构造以及生长、发育和疾病等有着密切的联系。蛋白质的来源有三种途径,分别是生物表达、半化学合成、全化学合成。多肽化学合成在功能性多肽、修饰性多肽、以及修饰性蛋白质全合成中发挥重要的作用。天然化学连接法被广泛的应用于序列较长的多肽连接,其连接位点选择在半胱氨酸,该反应的机理是由多肽的C-端硫酯与N-端的Cys进行硫酯交换,之后多肽分子经过S到N的迁移自动形成天然的肽键。多肽和蛋白以及衍生物具有多样化的结构和特有的生物学功能,但是其在体内稳定性不好,半衰期短,因此需要对多肽结构进行各种修饰,选择对多肽进行环化,以期改变其稳定性和半衰期短的问题。此外,一些环肽结构如RGD环肽具有更好的肿瘤靶向效果,也成为药物靶向运输的策略之一。本文利用多肽侧链天然化学连接方法,设计合成了一系列新颖的RGD环肽,包括支链肽,支链单环肽,支链双环肽等,建立了新的环肽制备方法,将这一系列的多肽连接叠氮标记方便以后对其生物活性进行了检测,该法能够促进支链环肽在药物中的快速发展。并且改进了多肽侧链合成方法,该法具有原料易获得及反应条件温和简化步骤等优点。本文的... 

【文章页数】：124 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 化学合成多肽和蛋白质背景
    1.2 固相多肽合成法 (Solid Phase Peptide Synthesis)
        1.2.1 叔丁氧羰基(Boc)多肽合成法
        1.2.2 9-笏甲氧羰基(Fmoc)多肽合成法
    1.3 多肽片段连接反应
        1.3.1 硫酯胺解反应
        1.3.2 巯基捕获对接法
        1.3.3 酮酸羟胺连接法
        1.3.4 Staudinger偶联法
        1.3.5 天然化学连接(NCL)
    1.4 天然化学连接的改进
        1.4.1 硫酯制备
    1.5 突破半胱氨酸的限制
        1.5.1 偶联-脱硫法
        1.5.2 3,4,5-三甲氧基2巯基苄基(Tmb)辅助基团
    1.6 课题的意义和展望
第2章 Asp侧链苄酯作为多功能前体合成RGD环肽
    2.1 支链环肽的生物学功能背景
    2.2 支链环肽的合成背景和方法
    2.3 支链环肽的合成方法改进
    2.4 实验材料与仪器
    2.5 苄基肼解实验探究
        2.5.1 H_2N-GD(OBn)SAG-OH，H_2N-PD(OBn)GSH-OH制备及肼解
        2.5.2 H_2N-GSD(OBn)MT-OH和H_2N-RGD(OBn)RGD(OBn)-OH制备及肼解
    2.6 支链（RGD）的肼解和偶联反应
        2.6.1 H_2N-RGD(OBn)R-NHNH_2和H_2N-GDRGD-OH的偶联反应
        2.6.2 H_2N-RGD(OBn)RGDRGD-OH的制备
        2.6.3 H_2N-RGD(OBn)RGDRGD-OH肼解探究
        2.6.4 H_2N-RGD(OBn)RGDRGD-OH转化其他官能团的探究
        2.6.5 支链多肽H_2N-RGD(CRGDRGD)RGDRGD-OH的偶联反应
    2.7 单环环肽H_2N-RGD(cyclo(CRGDRGDC))RGDRGD-OH的制备
        2.7.1 环肽部分H_2N-CRGDRGDC-OH合成
        2.7.2 主链H_2N-RGD(NHNH_2)RGDRGD-OH和支链H_2N-CRGDRGDC-OH的偶联反应
        2.7.3 硫酯与C-端天然肽键避免环化条件优化
    2.8 双环环肽的制备
        2.8.1 双环环肽H_2N-RGDRGD(cyclo(CRGDRGDC))-cyclo(KRGDf)制备
        2.8.2 支链双环环肽H_2N-RGDRGD(cyclo(KRGDf))-cyclo(KRGDf)的制备
    2.9 本章小结
    2.10 本章附图
第3章 环肽(RGD)的活性测试原料制备
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 N_3(CH_2)_3CONH-RGD(OBn)RGDRGD-OH的制备
        3.2.2 单环N_3(CH_2)_3CONH-RGD(CRGDRGDC)RGDRGD-OH制备
        3.2.3 N_3(CH_2)_3COOSu与H_2N-RGDRGD(CRGDRGDC)-(KRGDf)标记偶联反应
        3.2.4 N_3(CH_2)_3COOSu与RGDRGD(cyclo(KRGDf))-cyclo(KRGDf)标记偶联反应
    3.3 本章小结
    3.4 本章附图
第4章 多肽N-端半胱氨酸保护策略研究
    4.1 研究背景
        4.1.1 肠激酶背景简介
        4.1.2 Factor Xa因子背景简介
        4.1.3 Caspase-3 酶的背景简介
    4.2 实验材料与仪器
    4.3 实验部分
        4.3.1 肠激酶多肽底物保护半胱氨酸策略
        4.3.2 Factor Xa因子多肽底物保护半胱氨酸策略
        4.3.3 Caspase-3 酶多肽底物保护半胱氨酸策略
    4.4 本章小结
    4.5 本章附图
第5章 研究展望
致谢
参考文献
附录A 缩略词简表
附录B 微波下纤维素在Li Br/H_2O/DMAc体系中转化制 5-HMF的研究
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Chemical synthesis of proteins using hydrazide intermediates[J]. Yi-Chao Huang,Ge-Min Fang,Lei Liu.  National Science Review. 2016(01)
[2]A new strategy for synthesis of branched cyclic peptide by Asn side-chain hydrazide ligation[J]. Jian Lu,Xiao-Bo Tian,Wei Huang.  Chinese Chemical Letters. 2015(08)
[3]癫癎模型大鼠海马神经元凋亡细胞中caspase3新底物的寻找[J]. 赵瑞,黎莉,刘建民,霍克克,赵文元.  第二军医大学学报. 2004(05)

博士论文
[1]酰肼连接反应用于蛋白质化学合成[D]. 方葛敏.清华大学 2012



本文编号：3716698