介紹一篇發(fā)表在JACS上的文章“Triazination/IEDDA Cascade Modular Strategy Installing Pyridines/Pyrimidines onto Tyrosine Enables Peptide Screening and Optimization”，文章的通訊作者是來自協(xié)和藥物所/蘭州大學(xué)的王銳院士，蘭州大學(xué)孫旺盛教授和協(xié)和藥物所胡寬研究員。
多肽類藥物因靶向性強(qiáng)、毒性低備受關(guān)注，但也存在體內(nèi)穩(wěn)定性差、膜滲透性低等問題。目前可通過引入非天然氨基酸（nAAs）部分解決上述問題，但也存在步驟繁瑣、成本高昂等限制。因此迫切需要一個能夠?qū)崿F(xiàn)多肽模塊化化學(xué)后修飾的平臺，通過促進(jìn)結(jié)構(gòu)改造和快速衍生來支持多肽類藥物的創(chuàng)新開發(fā)。
在本文中，作者創(chuàng)新性地開發(fā)了一種“兩步一鍋法”的酪氨酸-1,2,3-三嗪連接策略（Tyrosine-Triazine-Ligation, YTL）來實(shí)現(xiàn)酪氨酸肽的直接模塊化修飾。該策略首先通過酪氨酸側(cè)鏈上的酚羥基和5-Br-Tz的SNAr反應(yīng)生成1,2,3-三嗪中間體，其作為形式上缺電子的二烯，可以通過IEDDA機(jī)制與各種富含電子的親二烯酸酯反應(yīng)，產(chǎn)生各種吡啶或嘧啶衍生物，促進(jìn)含酪氨酸肽的直接模塊化后修飾，為多肽結(jié)構(gòu)的多樣性提供了新的可能。
作者首先以內(nèi)嗎啡肽-1作為模型肽進(jìn)行反應(yīng)條件的優(yōu)化：乙腈為溶劑，1.5當(dāng)量5-Br-Tz，DBU作堿，37℃下反應(yīng)0.5小時(shí)（步驟1）后，加入10當(dāng)量親雙烯體繼續(xù)反應(yīng)8小時(shí)（步驟2），總產(chǎn)率達(dá)79%（Entry 17）。接下來為了評估該策略的底物兼容性，作者測試了一系列富電子親二烯分子模塊和模型肽之間的反應(yīng)效率發(fā)現(xiàn)：在標(biāo)準(zhǔn)條件下，許多親電模塊與YTL策略兼容。作者同樣對于含有酪氨酸肽的底物范圍進(jìn)行研究，包括含酪氨酸的雙肽、三肽至五肽，結(jié)果顯示YTL策略與一系列具有代表性的底物肽的良好相容性。此外，當(dāng)作者合成3j作為親二烯分子模塊時(shí)，該策略還能實(shí)現(xiàn)在N端和C端均含有酪氨酸殘基肽的大環(huán)化。
?
為了驗(yàn)證YTL策略在固相修飾肽合成中的應(yīng)用潛力，作者基于MBHA樹脂建立了標(biāo)準(zhǔn)固相修飾肽合成的程序。并且作者以穿膜肽TAT作為模式肽，通過YTL策略實(shí)現(xiàn)了N端DOTA（一種可與放射性核素結(jié)合的螯合劑）和酪氨酸側(cè)鏈FITC的雙修飾，構(gòu)建了熒光素/核素雙模態(tài)成像探針T3，通過激光共聚焦顯微成像顯示：探針T3的細(xì)胞攝取效率與未修飾TAT相當(dāng)，T3探針可實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞熒光/核素雙模態(tài)成像。
總的來說，作者開發(fā)了“一鍋兩步”的YTL策略實(shí)現(xiàn)了對酪氨酸肽進(jìn)行模塊化后修飾的新方法。與傳統(tǒng)方法不同，YTL策略解決了當(dāng)代模塊化修飾中的幾個挑戰(zhàn)：（1）與傳統(tǒng)形成三氮唑、酰胺作為連接單元不同，它生成了新結(jié)構(gòu)（包括吡啶和嘧啶），擴(kuò)展了linker的多樣性；（2）無需預(yù)裝非天然氨基酸；（3）兼容各種親二烯模塊。
本文作者：TZM
責(zé)任編輯：WYQ
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c17615
文章引用：10.1021/jacs.4c17615
