Z-ARG-LEU-ARG-GLY-GLY-AMC, Fórmula Molecular C40H56N12O9, CAS 167698-69-3. Como peptídeo, como peptídeo, ele deve possuir as propriedades gerais das substâncias peptídicas. Os peptídeos são compostos formados pela conexão de aminoácidos através de ligações peptídicas e têm boa solubilidade em água, porque os grupos polares na cadeia peptídica (como grupos amino e carboxil) podem formar ligações de hidrogênio com moléculas de água. Além disso, as substâncias peptídicas geralmente têm alta atividade biológica e podem participar de vários processos biológicos. Possui uma ampla gama de aplicações em pesquisa bioquímica e médica, incluindo servir como substrato peptídico para SARS-CoV PLPro, sondas fluorescentes, ferramentas de triagem de inibidor de alto rendimento, reagentes de pesquisa de interação proteica e reagentes imunológicos. Essas aplicações não apenas ajudam a revelar a essência e os mecanismos dos processos biológicos, mas também fornecem novas idéias e métodos para desenvolvimento de medicamentos e tratamento de doenças.
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Tampas de garrafas e rolhas personalizadas:
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Fórmula química |
C32H51N11O9 |
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Massa exata |
733 |
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Peso molecular |
734 |
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m/z |
733 (100.0%), 734 (34.6%), 735 (3.1%), 735 (2.7%), 734 (2.2%), 735 (1.8%), 734 (1.8%), 735 (1.4%) |
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Análise Elementar |
C, 52.38; H, 7.01; N, 21.00; O, 19.62 |
Z-ARG-LEU-ARG-GLY-GLY-AMC, como uma substância peptídica específica, possui uma ampla gama de aplicações em bioquímica e pesquisa médica.
Primeiramente
É frequentemente usado como substrato peptídico para SARS-CoV PLPRO (síndrome respiratória aguda grave coronavírus como protease). O SARS-CoV é um coronavírus, e seu PLPRO é uma enzima chave no processo de replicação do vírus, participando do processamento de proteínas poliméricas virais. Portanto, possui um importante valor de aplicação no estudo do mecanismo de replicação de SARS-CoV, triagem de medicamentos antivirais e desenvolvimento de vacinas.
Segundo
Também pode servir como uma sonda fluorescente para pesquisa de imagem biológica e pesquisa de localização de células. Devido à presença do grupo AMC (amino metil cumarina), esse peptídeo exibe propriedades de fluorescência e pode emitir fluorescência sob excitação. Isso permite a marcação de moléculas ou estruturas específicas em células e tecidos, revelando assim as mudanças dinâmicas dos processos biológicos.
Além disso
Também pode ser usado para triagem de inibidores de alto rendimento e análise contínua. No processo de desenvolvimento de medicamentos, é crucial encontrar compostos que possam inibir efetivamente a atividade de enzimas ou proteínas específicas. Como substrato peptídico para PLPRO, ele pode ser usado em conjunto com os potenciais inibidores para avaliar sua atividade, medindo alterações na taxa de hidrólise do substrato. Esse método tem as vantagens de alta taxa de transferência, alta sensibilidade e alta especificidade, que podem acelerar bastante o processo de triagem de medicamentos.
Finalmente
Além disso, também pode ser aplicado à pesquisa imunológica. As substâncias peptídicas desempenham um papel importante no sistema imunológico e podem participar da resposta imune como antígenos ou anticorpos. A sequência e estrutura específicas da z-arg-leu-arg-gly-AMC podem lhe dar imunogenicidade ou imunorreatividade, tornando-a adequada para a preparação de anticorpos, vacinas ou reagentes imunodiagnósticos.
Z-ARG-LEU-ARG-GLY-GLY-AMCé um peptídeo bioativo comumente usado em pesquisa biomédica e desenvolvimento de medicamentos. A seguir, são apresentadas as etapas detalhadas e as equações químicas correspondentes do método de laboratório para sintetizar Z-Arg-Leu-Arg-Gly-AMC:
Etapa 1
Escolha a transportadora apropriada:
Use uma transportadora apropriada (como a pista amida mbha resina) para corrigir o grupo AMC final na transportadora.
Etapa 2
Síntese seqüencial de cadeias polipeptídicas:
Usando a estratégia de síntese de fase sólida FMOC, os resíduos Z-arg-leu-arg-gly-gly foram adicionados sequencialmente à extremidade fixa do grupo AMC na transportadora. A adição de cada resíduo inclui as seguintes etapas:
-Deprotection: Remova o grupo de proteção do FMOC e exponha o grupo amino livre do aminoácido.
-Culocamento: a formação de novas ligações peptídicas entre ésteres de aminoácidos ativados e grupos amino livres na transportadora.
Etapa 3
Remova a base de proteção:
Depois que a síntese da cadeia polipeptídica é concluída, remova o grupo de proteção do FMOC no N-End e exponha o grupo amino livre no final.
Etapa 4
Remova as cadeias polipeptídicas:
Remova a cadeia polipeptídica do transportador e remova simultaneamente todos os grupos de proteção da cadeia lateral.
Etapa 5
Aminoacilação:
Dissolva o peptídeo sintetizado em um solvente apropriado, como o DMF, e adicione uma quantidade apropriada de formamida (Honhcoch3) para a reação de carbamoilação. Esta etapa introduzirá grupos de proteção z nas cadeias laterais de cada resíduo de arginina.
Etapa 6
Remoção da base de proteção Z:
Use reagentes protetores apropriados, como TFA (ácido trifluoroacético), para remover o grupo protetor z do resíduo da arginina e expor os radicais livres em suas cadeias laterais.
Etapa 7
Aminometilação:
Dissolva o peptídeo com o grupo de proteção Z removido em um solvente apropriado, adicione uma quantidade apropriada de metanol amina (MENH2) e realize a reação de metilação de amino. Esta etapa introduzirá a metilação nas cadeias laterais de cada resíduo da arginina.
Etapa 8
Purificação de produtos brutos:
Usando técnicas cromatográficas apropriadas, como cromatografia líquida de alta eficiência de fase reversa, os peptídeos sintetizados são purificados de produtos brutos para remover impurezas e substâncias não reagidas.
Etapa 9
Purificação:
A purificação adicional do produto bruto é realizada usando técnicas cromatográficas de nível superior, como cromatografia líquida de alta eficiência de fase reversa ou cromatografia em coluna para obter o produto alvo com maior pureza.
Etapa 10
Identificação:
Use técnicas de espectrometria de massa (como análise de espectrometria de massa) e técnicas de cromatografia (como cromatografia líquida de alta eficiência) para identificar a estrutura e a pureza dos peptídeos purificados.
Z-ARG-LEU-ARG-GLY-GLY-AMCé um peptídeo cujas propriedades físicas são influenciadas por vários fatores, incluindo sua composição de aminoácidos, estrutura molecular, solubilidade e condições ambientais.
1. Propriedades ópticas:
O resíduo da arginina em Z-Arg-Leu-Arg-Gly-AMC possui dois centros quirais, portanto pode haver estereoisômeros. Esses isômeros podem exibir diferenças nas propriedades ópticas, como rotação óptica e propriedades de fluorescência.
2. Características de fluorescência:
A AMC (carbamoílo metil hidroxi -hidrazina) é um grupo fluorescente que pode emitir sinais de fluorescência. Portanto, Z-Arg-Leu-Arg-Gly-AMC pode exibir propriedades de fluorescência, tornando-a adequada como uma sonda ou marcador fluorescente em pesquisa biológica.
3. Estabilidade térmica:
A estabilidade térmica do z-arg-leu-arg-gly-AMC pode ser afetada por sua estrutura molecular. De um modo geral, os peptídeos com mais resíduos polares podem ter menor estabilidade a altas temperaturas e são propensos a mudanças conformacionais ou degradação.
4. Sensibilidade do pH:
Z-Arg-Leu-Arg-Gly-AMC pode exibir certa sensibilidade ao pH, ou seja, suas propriedades ou solubilidade de fluorescência podem mudar com alterações no valor de pH da solução. Essa sensibilidade ao pH pode ser usada para projetar sondas ou medicamentos fluorescentes responsivos.
Quais são os efeitos colaterais deste composto?
A n-benzloxicarbonil-arginina leucina arginina glicina glicina-7-amino-4-metilcoumarina é um substrato peptídico projetado especificamente para SARS-CoV (síndrome respiratória acada acada grave coronavirus) PLPRO (papaína como protéase). A seguir, é apresentada uma análise detalhada de seus efeitos colaterais:
1.Main final
- Monitoramento da atividade enzimática: o terminal C de N-benzloxicarbonil-arginina leucina arginina glicina glicina-7-amino-4-metilcoumarina contém um AMC (7-amino-4-metilcoumarina) a porção, que é um cromóforo fluoresco fluoresco. Quando se liga ao local de clivagem da protease e é clivado, pode liberar um forte sinal fluorescente. Portanto, a N-benzloxicarbonil-arginina leucina arginina glicina glicina-7-amino-4-metilcoumarina é frequentemente usada como substrato altamente sensível para monitorar a atividade enzimática do PLPro.
- Ferramenta de triagem de medicamentos: Ao detectar os efeitos de diferentes compostos na atividade da clivagem da PLPRO da n-benzloxicarbonil-arginina leucina arginina glicina glicina-7-amino-4-metilcoumarina, os pesquisadores podem ser exibidos para compostos com possíveis atividades antivirais.
2. Análise de efeito colateral potencial
- Side effects under experimental conditions: Under laboratory conditions, N-benzyloxycarbonyl-arginine leucine arginine glycine glycine-7-amino-4-methylcoumarin is mainly used for biochemical and molecular biology research, especially for the study of protease activity of SARS-CoV and its variants (such as SARS-CoV-2, the virus that causes COVID-19). Devido à sua alta sensibilidade e especificidade, é amplamente utilizado para monitorar a atividade enzimática do PLPRO. No entanto, operação inadequada ou alta concentração durante o processo experimental pode levar a reações não específicas ou interferir nos resultados experimentais.
- Risco de uso humano: Atualmente, N-benzloxicarbonil-arginina leucina arginina glicina glicina-7-amino-4-metilcoumarina não foi aprovada para tratamento ou diagnóstico humano. Portanto, há informações muito limitadas sobre seus efeitos colaterais e segurança no corpo humano. Sem dados clínicos suficientes, a N-benzloxicarbonil-arginina leucina arginina glicina glicina-7-amino-4-metilcoumarina não deve ser usada para fins terapêuticos ou diagnósticos humanos.
3. Summary e sugestões
- Siga estritamente as especificações experimentais: Quando usado em laboratório, as especificações experimentais devem ser seguidas estritamente para garantir a operação correta, a concentração apropriada e evitar reações não específicas e interferência nos resultados experimentais.
- Avaliar cautelosamente os riscos do uso humano: dadas as informações limitadas sobre a segurança e os efeitos colaterais do N-benzloxicarbonil-arginina-leucina arginina glicina glicina-7-amino-4-metilcoumarina no corpo humano, qualquer uso do corpo humano deve ser cuidadosamente avaliado por riscos e guiados por meio de um profissional.
Z-Arg-Leu-Arg-Gly-Gly-AMC é o "padrão-ouro" para detecção de protease
Nos campos da pesquisa de bioquímica e biologia molecular, a detecção de atividades de protease é uma etapa essencial na decifração da sinalização celular, mecanismos de doenças e desenvolvimento de medicamentos. Métodos de detecção tradicionais, como métodos colorimétricos e radiomarcados, são difíceis de atender às necessidades de pesquisa modernas devido à baixa sensibilidade, operação complexa ou riscos potenciais de segurança.Z-ARG-LEU-ARG-GLY-GLY-AMC(abreviado como Z-LRGG-AMC), como um substrato peptídico marcado fluorescente, tornou-se o "padrão-ouro" para detecção de protease devido à sua alta sensibilidade, especificidade e capacidade de monitoramento em tempo real.
Mecanismo de ação: conversão precisa de sinais fluorescentes
O processo de ação do Z-LRGG-AMC pode ser dividido em três etapas:
Proteases, como a papaína SARS-CoV, como a protease PLPro, se ligam especificamente a sequências de peptídeos de substrato através da tríade catalítica (Cys seu ASP) no centro ativo. Por exemplo, o PLPRO prioriza o reconhecimento de sequências Arg-x-Arg-Gly, onde X é um aminoácido hidrofóbico (como a Leu).
A protease catalisa a hidrólise das ligações peptídicas entre Arg Leu, liberando grupos fluorescentes da AMC. A cinética da reação de corte está em conformidade com a equação MIE, e a intensidade da fluorescência aumenta linearmente com o tempo, com a atividade refletindo a atividade enzimática.
Monitoramento em tempo real da intensidade de emissão de fluorescência de 460NM usando um espectrofotômetro de fluorescência ou leitor de microplacas. Por exemplo, na pesquisa SARS CoV, a atividade da PLPRO pode ser analisada quantitativamente detectando o sinal de fluorescência gerado pela clivagem Z-LRGG-AMC, com sensibilidade no nível molar de Dana.
Cenário de aplicação: ferramentas científicas de vários domínios
Pesquisa sobre protease viral: uma ferramenta central para o desenvolvimento de medicamentos anti -coronavírus
PLpro is responsible for virus polyprotein processing and host immune escape, and is a key target for antiviral drugs. Z-LRGG-AMC, as a PLpro specific substrate, has a cleavage efficiency more than three times higher than traditional substrates such as Z-Gly-Gly Arg AMC. In drug screening, potential antiviral drugs can be quickly identified by detecting the inhibition rate of compounds on PLpro cleavage of Z-LRGG-AMC. For example, a study used this substrate to screen candidate molecules with inhibition rate>90% de uma biblioteca de 100000 compostos, fornecendo suporte importante ao desenvolvimento de medicamentos antivirais, como o RemDesivir. Ao comparar a eficiência de corte de diferentes cepas de vírus PLPRO no Z-LRGG-AMC, o efeito da variação do vírus na atividade de protease pode ser revelado. Por exemplo, a taxa de corte de SARS-CoV-2 PLPRO no Z-LRGG-AMC é 1,5 vezes mais rápida que a do SARS-CoV PLPRO, sugerindo que pode ter uma capacidade regulatória imunológica do hospedeiro mais forte.
Pesquisa sobre ubiquitinase: sonda para regulação de degradação de proteínas
O IPASET e outros dubs regulam a degradação das proteínas clivando a sequência C-terminal da ubiquitina. O Z-LRGG-AMC simula a estrutura C-terminal da ubiquitina, com um valor de KCAT/km de 18 M ⁻¹ S ⁻¹, tornando-o um substrato ideal para o estudo da cinética de dub. Por exemplo, na pesquisa do câncer, a relação entre desequilíbrio de homeostase da proteína e progressão do tumor pode ser avaliada detectando a atividade de clivagem do dub no Z-LRGG-AMC nas células tumorais. Combinada com a tecnologia de transferência de energia de ressonância de fluorescência (FRET), o Z-LRGG-AMC pode ser usado para rastreamento em tempo real dos processos de modificação intracelular da ubiquitinação. Por exemplo, em um modelo de doença neurodegenerativa, a detecção do nível de ubiquitinação de sinucleína alfa revela a associação entre sua agregação e disfunção do proteassoma.
Triagem de drogas de alta taxa de transferência: acelerando o desenvolvimento de novos medicamentos
Em uma placa de poço 384, o Z-LRGG-AMC foi misturado com o composto de teste e os inibidores da enzima foram rapidamente rastreados por alterações no sinal de fluorescência. Este método tem alta taxa de transferência (pode rastrear milhares de compostos por dia) e baixo custo (custo de poro único<0.1 USD), and has become a standard process for drug development. By changing the substrate concentration, the Km (Michaelis constant) and Vmax (maximum reaction rate) of the enzyme on Z-LRGG-AMC were determined, providing a theoretical basis for inhibitor design. For example, a study used this substrate to determine a Km value of 12 μ M for PLpro, providing key data for optimizing inhibitor affinity.
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