一种黄蜂毒液,可以减缓钠通道 (sodium channel) 的失活并增加细胞中的稳态钠电流。
编号:200741
CAS号:216064-36-7/2986315-24-4
单字母:H2N-RIKIGLFDQLSRL-CONH2
β-Pompilidotoxin (β-PMTX) 是一种黄蜂毒液,可以减缓钠通道 (sodium channel) 的失活并增加细胞中的稳态钠电流。
β-Pompilidotoxin (β-PMTX), a wasp venom, can slow sodium channel inactivation and increases steady-state sodium current in cells.
β-Pompilidotoxin的化学式为C71H124N22O17,氨基酸序列为H2N-Arg-Ile-Lys-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp-Gln-Leu-Ser-Arg-Leu-amide,分子量为1557.88。Pompilidotoxin是来源于蛛蜂毒液的毒素,可以减慢Na+通道的失活。α-Pompilidotoxin(α-PMTX)是从蛛蜂的毒液提取得到的。β-Pompilidotoxin(β-PMTX)来源于另外一种黄蜂的毒液(Batozonellus maculifrons)(Konno K, Hisada M, Itagaki Y, Naoki H, Kawai N, Miwa A, Yasuhara T, Takayama H (1998). "Isolation and structure of pompilidotoxins, novel peptide neurotoxins in solitary wasp venoms". Biochem Biophys Res Commun. 250 (3): 612–6.)。
α-PMTX与其他毒素没有结构同源性,它缺乏二硫键,这种二硫键存在于其他可以与钠通道相互作用的毒素中,如海葵毒素或蝎毒素(Sahara Y, Gotoh M, Konno K, Miwa A, Tsubokawa H, Robinson HP, Kawai N (2000). "A new class of neurotoxin from wasp venom slows inactivation of sodium current". Eur J Neurosci. 12 (6): 1961–70.)。
α-和β-PMTX减慢神经元钠通道的失活,但不作用于心脏钠通道,有可能通过结合钠通道外表面的神经毒素受体位点3发挥作用(Kawai N, Konno K (2004). "Molecular determinants of two neurotoxins that regulate sodium current inactivation in rat hippocampal neurons". Neurosci Lett. 361 (1-3): 44–6.)。
β-PMTX的效力比α-PMTX更高。通过减慢钠通道的失活,PMTXs可以增强龙虾神经肌肉终板的突触传递。
β-蓬皮利多毒素乙酸酯是从两种黄蜂(苦无节虫和斑斑叶虫)的毒液中分离得到的一种黄蜂毒液肽。它减缓神经元钠通道的失活,不影响心脏钠通道。
β-Pompilidotoxin acetate is a wasp venom peptide isolated from the venoms of two wasps, Anoplius amariensis and Batozonellus maculifrons. It slows the inactivation of neuronal sodium channels and does not affect cardiac sodium channels.
β-蓬皮利多毒素减缓神经元Navs的失活。从两种马蜂的毒液中分离得到β-蓬皮利多毒素。这种短肽减缓神经元钠通道的失活,并且不影响心脏钠通道。
β-Pompilidotoxin slows the inactivation of neuronal Navs. β-Pompilidotoxin was isolated from the venoms of two wasps, Anoplius amariensis and Batozonellus maculifrons. This short peptide slows the inactivation of neuronal sodium channels and does not affect cardiac sodium channels.
Tina M Grieco, et al. Production of resurgent current in NaV1.6-null Purkinje neurons by slowing sodium channel inactivation with beta-pompilidotoxin. J Neurosci. 2004 Jan 7;24(1):35-42. : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14715935/
多肽H2N-Arg-Ile-Lys-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp-Gln-Leu-Ser-Arg-Leu-NH2的合成步骤:
1、合成MBHA树脂:取若干克的MBHA树脂(如初始取代度为0.5mmol/g)和1倍树脂摩尔量的Fmoc-Linker-OH加入到反应器中,加入DMF,搅拌使氨基酸完全溶解。再加入树脂2倍量的DIEPA,搅拌混合均匀。再加入树脂0.95倍量的HBTU,搅拌混合均匀。反应3-4小时后,用DMF洗涤3次。用2倍树脂体积的10%乙酸酐/DMF 进行封端30分钟。然后再用DMF洗涤3次,甲醇洗涤2次,DCM洗涤2次,再用甲醇洗涤2次。真空干燥12小时以上,得到干燥的树脂{Fmoc-Linker-MHBA Resin},测定取代度。这里测得取代度为 0.3mmol/g。结构如下图:
2、脱Fmoc:取2.89g的上述树脂,用DCM或DMF溶胀20分钟。用DMF洗涤2遍。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-Linker-MBHA 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2.6mmol Fmoc-Leu-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5.2mmol DIPEA,2.47mmol 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-Leu-Linker-MBHA 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-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Lys(Boc)-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Lys(Boc)-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Ile-Lys(Boc)-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
H2N-Ile-Lys(Boc)-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA Resin
Fmoc-Arg(Pbf)-Ile-Lys(Boc)-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA 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-Arg(Pbf)-Ile-Lys(Boc)-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp(OtBu)-Gln(Trt)-Leu-Ser(tBu)-Arg(Pbf)-Leu-Linker-MBHA 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-Arg-Ile-Lys-Ile-Gly-Leu-Phe-Asp-Gln-Leu-Ser-Arg-Leu-NH2。结构图见产品结构图。
切割液选择:1)TFA:H2O=95%: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,甲基化修饰肽等。
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