合肥科生景肽生物科技有限公司
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多聚泛素链

Multi-ubiquitin chain

采用酰肼法天然化学连接和多肽固相合成(SPPS)策略,我们实现了八种类型二泛素(线性,K6 / K11 / K27 / K29 /K33 / K48 / K63-连接的泛素)的合成。我们还成功地合成了三泛素和四泛素。

以K27类型二泛素为例,使用三氟乙酸敏感的1-(2,4-二甲氧基苯基)-2-巯基乙基辅基(Aux)来构建异肽键。将包含152个氨基酸的K27类型二泛素分为四个肽段,即Ub [Cys(Acm)46-Gly75] -NHNH2(1),Ub [Met1-Lys(Aux-Gly)27-Phe45] -NHNH2(2),Ub [Met1-Phe45]-NHNH2(5)和Ub [Cys46-Gly76](7)。每个泛素单体的46位丙氨酸暂时突变为半胱氨酸作为连接位点。远端泛素的76位甘氨酸通过构件甘氨酸辅基嵌入到2中。使用乙酰胺甲基(Acm)基团来保护N端半胱氨酸的巯基,以避免低聚或自环化。合成从1和2的连接开始,产生带有特定Lys27连接的异肽键的片段3。然后除去Acm和Aux基团以得到4。再进行两步连接后,进行脱硫操作以将所有的半胱氨酸残基转化回天然的丙氨酸残基。最终能够获得50毫克规模的全长肽8,总产率为4.5%(图1)。



图1. K27连接的双泛素的合成途径


参考文献:

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1.Pan, M. et al. Quasi-Racemic X-ray Structures of K27-Linked Ubiquitin Chains Prepared by Total Chemical Synthesis. Journal of the American Chemical Society138, 7429-7435, doi:10.1021/jacs.6b04031 (2016).

2.  Gao, S. et al. Monomer/Oligomer Quasi-Racemic Protein Crystallography. Journal of the American Chemical Society138, 14497-14502, doi:10.1021/jacs.6b09545 (2016).

3. Liang, J. et al. Chemical Synthesis of Diubiquitin-Based Photoaffinity Probes for Selectively Profiling Ubiquitin-Binding Proteins. Angewandte Chemie56, 2744-2748, doi:10.1002/anie.201611659 (2017).