本發(fā)明屬于多肽產(chǎn)品合成制備的技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種磷酸化多肽的固相合成方法。
背景技術(shù):
磷酸化多肽序列:TQN(pS)I(pS)R(pT)AK(pS)TKAERSC,分子量:2288.08。
磷酸化修飾是一種重要的蛋白質(zhì)化學(xué)修飾,對(duì)蛋白質(zhì)功能的完成或改變起到重要作用。生命活動(dòng)與蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化密切相關(guān),很多情況下某些蛋白質(zhì)的絕對(duì)量并不會(huì)發(fā)生明顯變化,而是通過各種翻譯后完成或改變其功能。在眾多的蛋白質(zhì)翻譯后修飾中,磷酸化修飾時(shí)非常重要的一種,現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的所有蛋白質(zhì)中超過30%可被磷酸化修飾。然而異常的磷酸化也是引起諸多疾病的起因,尤其是突變的蛋白激酶、磷酸酶可導(dǎo)致許多紊亂,很多天然毒素和病原體也是通過改變胞內(nèi)蛋白的磷酸化狀態(tài)來發(fā)揮它們的影響。絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)和酪氨酸(Tyr)的磷酸化作用是一個(gè)可逆的蛋白修飾過程,它們參與調(diào)節(jié)無數(shù)的細(xì)胞活動(dòng),如受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)締合與分割、激活或抑制蛋白功能,甚至細(xì)胞的存活等。許多激素均是通過提高絲氨酸(Ser)或蘇氨酸(Thr)殘基的磷酸化狀態(tài)來調(diào)節(jié)特異性酶的活性。
傳統(tǒng)合成磷酸化多肽時(shí)需對(duì)磷酸根進(jìn)行保護(hù),在整個(gè)多肽鏈合成完畢后再進(jìn)行脫保護(hù),反應(yīng)工藝復(fù)雜,且磷酸化多肽產(chǎn)品收率較低。本發(fā)明提供一種改進(jìn)的磷酸化多肽合成方法,合成操作方便簡(jiǎn)單,反應(yīng)條件溫和,便于磷酸化多肽的快速合成制備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種磷酸化多肽的固相合成方法,該合成方法反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)效率高、成本低、具有生產(chǎn)磷酸化多肽產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用前景。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種磷酸化多肽的固相合成方法,該固相合成方法包括以下具體步驟:
(1)選用2-Cl-Resin為起始載體,采用固相合成法,在活化劑和縮合劑的作用下,以Fmoc-保護(hù)氨基酸為縮合原料,依次縮合磷酸化多肽氨基酸序列中相對(duì)應(yīng)的氨基酸,得到磷酸化多肽-2-Cl-Resin;
(2)將磷酸化多肽-2-Cl-Resin進(jìn)行切割沉降反應(yīng),純化并凍干,得到磷酸化多肽產(chǎn)品。
所述的起始氨基樹脂為2-Cl-Resin,取代度為0.64mmol/g。
步驟(1)中所述縮合反應(yīng)過程中以DIC/HOBT為活化劑和縮合劑,以DMF溶液洗滌多肽樹脂,反應(yīng)中氨基酸投料量為3倍所投樹脂摩爾數(shù),縮合反應(yīng)時(shí)間為30-60min;以20%Pip/DMF溶液為脫保護(hù)劑,洗脫時(shí)間為20min。
步驟(1)中所述縮合反應(yīng)過程中以HBTU/DIEA為縮合試劑,以DMF:DIEA=10:1的溶液洗滌多肽樹脂。
步驟(1)中所述Fmoc-保護(hù)氨基酸縮合順序依次為:Fmoc-Cys(trt)-OH、Fmoc-Ser(tBu)-OH、Fmoc-Arg(pbf)-OH、Fmoc-Glu(OtBu)-OH、Fmoc-Ala-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH、Fmoc-Thr(tBu)-OH、Fmoc-Ile-OH、Fmoc-Asn(trt)-OH、Fmoc-Gln(trt)-OH、Fmoc-Thr(HPO3Bzl)-OH、Fmoc-Ser(HPO3Bzl)-OH,縮合反應(yīng)溫度為25℃。
步驟(2)中所述切割試劑為TFA:茴香硫醚:水:EDT:苯酚=35:2:2:1:2體積比,切割液體積為反應(yīng)器容積的1/2,樹脂切割兩次,將切割液分別吹入到冰乙醚中,離心沉淀去上清,重復(fù)操作3次。
步驟(2)中所述純化方法指采用高效液相色譜法純化用C18色譜柱,以A相:0.1%乙酸/水,B相:0.1%乙酸/乙腈為流動(dòng)相,以B.Cone/%(2→55),Time/min(0→30)的梯度進(jìn)行多肽的分離提純,凍干得到磷酸化多肽產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用Fmoc固相合成法,以2-ClResin為固相載體,在縮合反應(yīng)過程中采用不同的活化劑和縮合劑進(jìn)行縮合反應(yīng),以及采用不同的洗滌方法洗滌多肽樹脂,提高了縮合效率,經(jīng)切割沉降、純化得到磷酸化多肽產(chǎn)品。本發(fā)明大大縮短了反應(yīng)時(shí)間,提高了產(chǎn)品的收率,具有可觀的經(jīng)濟(jì)適用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
通過下述實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明,但不能限制本發(fā)明的內(nèi)容。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單替換或推演,都視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例一
磷酸化多肽-2-Cl-Resin的合成
1.2-Cl-Resin的溶脹
稱量取代度為0.64mmol/g的2-Cl-Resin1g,從開口端加入至多肽合成反應(yīng)器中,取DCM試劑加入至反應(yīng)器中,使樹脂完全浸沒在DCM溶劑中,與溶劑充分接觸,溶脹0.5h。
2.磷酸化多肽-2-Cl-Resin的合成
磷酸化多肽-2-Cl-Resin為:
TQN(pS)I(pS)R(pT)AK(pS)TKAERSC-2-Cl-Resin
本實(shí)施例使用的保護(hù)氨基酸從樹脂起算第1-18個(gè)氨基酸相對(duì)應(yīng)的保護(hù)氨基酸及分子量如下表所示:
本發(fā)明中一些常用的縮寫具有以下含義:
Fmoc:芴甲氧羰基
Boc:叔丁氧羰基
DMF:N,N-二甲基甲酰胺
DCM:二氯甲烷
Pbf:2,2,4,6,7-五甲基二氫苯并呋喃-5-磺酰
Pip:六氫吡啶
TFA:三氟醋酸
Trt:三苯甲基
tBu:叔丁基
otBu:氧叔丁基
DIC:N,N-二異丙基碳化二亞胺
DIEA:N,N-二異丙基乙胺
HOBT:1-羥基苯并三唑
(1)Fmoc-Cys(trt)-2-Cl-Resin的合成
稱取210mg Fmoc-Cys(trt)-OH和230mg HOBT放于10ml離心管中,加5ml DCM將其溶解,再用滴管向溶液中加DIEA活化20s,混合均勻。最后將混合液加到抽干的反應(yīng)器中反應(yīng)1h。
(2)Fmoc-Cys(trt)-2-Cl-Resin的封頭反應(yīng)
配制甲醇:DIEA=1:1(體積比)的混合液2ml,將其加入到抽干的反應(yīng)器中,置于20-30r/min的搖床上搖20min。
(3)樹脂的洗滌方法
用真空泵將反應(yīng)器中的脫保護(hù)溶液抽干,然后加入1/3-1/2反應(yīng)器體積的DMF溶液,置于30r/min的脫色搖床上搖1min,抽干反應(yīng)器中溶液再加入DMF洗滌,重復(fù)操作3次。
(4)脫除Fmoc保護(hù)基
加入1/3-1/2反應(yīng)器體積的20%哌啶/DMF脫保護(hù)溶液到抽干的反應(yīng)器中,置于30r/min的脫色搖床上搖晃反應(yīng)20min。
(5)保護(hù)氨基酸的活化方法
以Fmoc-Ser(tBu)-Cys(trt)-2-Cl-Resin的縮合為例,稱取684mg Fmoc-Ser(tBu)-OH和230mg HOBT放于10ml離心管中,加入5ml DMF將其溶解,再用滴管向溶液中加DIC活化20s,混合均勻得到活化的保護(hù)氨基酸溶液。
(6)磷酸化氨基酸的縮合
以HBTU/DIEA為縮合試劑加入到反應(yīng)器中,縮合反應(yīng)30-60min后,用DMF溶液洗滌樹脂,然后按照上述方法脫除磷酸化氨基酸的Fmoc保護(hù)基,以DMF:DIEA=10:1的溶液洗滌樹脂1次,之后再以DMF溶液洗滌樹脂3次。
(7)磷酸化多肽-2-Cl-Resin的合成
將上述活化的保護(hù)氨基酸溶液加到抽干的反應(yīng)器中,再將反應(yīng)器置于25℃的恒溫震蕩器中反應(yīng)30-60min,洗滌,脫保護(hù),再洗滌。采用上述同樣方法,依次縮合第2-18個(gè)Fmoc-保護(hù)氨基酸,即得到磷酸化多肽-2-Cl-Resin。
實(shí)施例二
磷酸化多肽-2-Cl-Resin的切割沉降
(1)配置切割試劑
100ml配方為:87.5mlTFA+5ml茴香硫醚+5ml水+2.5mlEDT+5g苯酚,置于棕色試劑瓶中。現(xiàn)配備用,配制量一般為1g樹脂加10ml切割試劑。
(2)磷酸化多肽-2-Cl-Resin的切割
向抽干的反應(yīng)器中加入切割試劑,置于脫色搖床上搖晃反應(yīng)1h,速度20r/min。切割結(jié)束后,加入約35ml冰乙醚至50ml離心管中,將反應(yīng)器中溶液經(jīng)砂芯過濾到冰乙醚中,蓋上離心管蓋子,上下震蕩離心管,混合均勻。將離心管放入離心機(jī)中,3000r/min,3min,離心棄上清,重復(fù)操作3次得到磷酸化多肽粗肽產(chǎn)品。
實(shí)施例三
磷酸化多肽的純化
切割沉降后的磷酸化多肽呈乳膠狀態(tài),其中含有較多的TFA鹽和切割試劑,本發(fā)明采用C18色譜柱進(jìn)行除鹽,以便計(jì)算粗品得率。
將樣品溶解并過濾,采用流動(dòng)相:A 0.1%乙酸/水,B 0.1%乙酸/乙腈,在214nm下按照如下程序進(jìn)樣洗脫:
稱量?jī)龈珊蟮牧姿峄嚯漠a(chǎn)品,經(jīng)分析計(jì)算,產(chǎn)品純度為95%,其純品收率為71.8%,比現(xiàn)有技術(shù)僅30-50%的收率有大幅度提高。
以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明所作的舉例和說明,所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,只要不偏離發(fā)明或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍,均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。