作者首先以內嗎啡肽-1(1a)作為模型底物肽,選擇乙酰乙酸乙酯(3a)作為模型親二烯體,通過調控反應條件,獲得了最佳組合模塊化精準修飾條件,實現了79%的優異收率(Entry 18)。
其次,為了評估該策略的兼容性,從各種富電子親二烯分子模塊出發,研究了其與一系列具有代表性的底物肽的相容性。結果證明該策略允許靈活引入多種模塊化修飾。且對多種氨基酸具有適用性(賴氨酸、精氨酸等堿性氨基酸會降低產率(50–60%))。此外,該策略還兼容多肽環化。為了驗證YTL策略在多肽藥物固相組合修飾中的應用潛力,該團隊在固相多肽合成條件下,實現了系列生物活性多肽的組合精準修飾。特別是,作者以穿膜肽TAT作為模式肽,通過YTL策略實現了N端DOTA和酪氨酸側鏈FITC的雙修飾,構建了熒光素/核素雙模成像探針T3,通過激光共聚焦和流式細胞術實驗,證明了其應用價值。其次,利用YTL策略實現了對GLP-1分子的精準修飾。 更重要的是,為了驗證YTL策略在高通量多肽藥物優化篩選中的應用,作者利用96孔過濾板和收集板構建了384個兩親性超短抗菌肽庫,然后通過細菌染色分析進行快速篩選,序列為RYR的肽具有良好活性。受上述篩選結果的啟發,進一步對RYR肽進行模塊化后修飾。采用混分策略,使用M1-M8等商用模塊以及合成的連接體(例如3n、3o和3p),成功合成了20個兩親性短肽(Z1?Z20),MIC結果顯示Z8有較好抗菌活性。 最后,對這些短肽進行了系統的生物學評估,以鑒定具有進一步開發潛力的AMP。選擇了11種代表性菌株——5種革蘭氏陰性菌、5種革蘭氏陽性菌和1種真菌——對其抗菌活性進行全面評估。通過最低抑菌濃度(MIC)、鹽穩定性、溶血活性、細胞毒性等生物學評估,證實了Z8可在30分鐘內快速殺滅99%的金黃色葡萄球菌,對HEK293細胞具有高選擇性,在90%血清中半衰期達12小時,具有良好穩定性,顯著優于未修飾肽。 綜上,王銳院士團隊創新性地開發了酪氨酸-1,2,3-三嗪連接策略,為高通量肽合成、篩選和優化提供了一個多功能、高效的平臺,為多肽藥物的開發提供了新的機遇。 相關工作近期發表在 Journal of the American Chemical Society 上,中國醫學科學院北京協和醫學院藥物研究所/蘭州大學王銳院士,蘭州大學孫旺盛青年教授,以及協和藥物所胡寬研究員為文章共同通訊作者,文章共同第一作者是協和青年學者博士后左權博士,以及蘭州大學碩士研究生宋昕旖和協和藥物所碩士生閆潔。 文獻詳情:
Triazination/IEDDA Cascade Modular Strategy Installing Pyridines/Pyrimidines onto Tyrosine Enables Peptide Screening and OptimizationQuan Zuo,§ Xinyi Song,§ Jie Yan,§ Guangjun Bao, Yiping Li, Jieting Shen, Zeyuan He, Kuan Hu,* Wangsheng Sun,* and Rui Wang*https://doi.org/10.1021/jacs.4c17615