Konformationsuntersuchungen an oligoalanin, substanz P und der myoglobinsequenz (66–73) der zirkulardichroismus von polyäthylenglykolgebundenen peptiden

Abstract

SynopsisThe conformation of polyethylene glycol-bound peptides, synthesized by the liquidphase method, was investigated. This marcromolecular C-terminal protecting group is transparent in the visible and the ultraviolet range to 190 nm and solubilizes peptides in many different solvents. The CD spectra of the polymer-bound myoglobin sequence 66-73 and of the biologically active undecapeptide "substance P" were measured in each step of the synthesis. In both examples the formation of a secondary structure during the growth of the peptide chain was found.In the hydrophobic octapeptide containing the myoglobin sequence 66-73, the influence of either the blocked or the free N-terminal amino group on the conformation was observed. The blocked octapeptide in trifluoroethanol showed a higher degree of a-helix contribution than in its free state.The conformation of the polyethylene glycol-bound nona-and decaalanine in trifluoroethanol and water was determined. The peptide with a free amino end group has /3-conformation in trifluoroethanol as well as in water. The corresponding N-Boc-protected derivatives show helical structure. The amino end group has a decisive influence on the formation of /%structure.The method of CD investigation of polymer-bound peptide sequences during the peptide synthesis in solution enables one to determine the influence of protecting groups and the chain end of a peptide on its conformation. It is also possible to study the relationship between the secondary structure, the chain length, and the kinetic of the coupling reaction in different solvents. Since the crystallization method for the liquid-phase peptide synthesis allows one to synthesize peptides in very short fime, a new method of studying peptide conformations is opened.

Synthetic peptides as probes for conformational preferences of domains of membrane receptors

“…It is interesting to note that the concept of using small solubilizing groups rather than DL ‐polypeptides evolved from a desire to perturb the structure as little as possible. Later studies using polyethylene glycol to solubilize nona‐ and deca‐alanine completely confirmed these results,18 and strikingly, a 16‐mer containing 13 alanine residues and 3 lysine residues for solubility purposes assumed a helical structure at 1°C in water 10. Thus one could argue that the early work on protected oligoalanines in organic fluoroalcohols correctly indicated the conformational preference of this amino acid and provided insights into the chain‐length dependence of its helix formation.…”

Konformationsstudien an Partialsequenzen von ACTH und Analogen. Theoretische Vorhersagen und CD-Untersuchungen an Polyethylenglykol-gebundenen Oligopeptiden / Conformational Studies on Partial Sequences of ACTH and Analogues. Theoretical Predictions and CD Investigations of Polyethylene glycol)-bound Oligopeptides

“…Während sich die Anwesenheit der Benzylschutzgruppen nur unwesentlich auf das CD-Spektrum auswirkt, läßt sich beim Übergang vom Nonazum Dekapeptid eine deutliche Erhöhung der Elliptizität bei ~ 230 nm feststellen, was eine Zunahme an Sekundärstruktur anzeigt. Die Berechnung des prozentualen Anteils der experimentellen Kurven an Sekundärstruktur mit verschiedenen Auswertungsmethoden [23][24][25] Alle drei Kurven zeigen den für eine ^-Struktur typischen negativen Cottoneffekt bei 218 nm (n-n*-Übergang) sowie einen starken positiven Cotton- [7,26]. Während das N-ungeschützte Nonapeptid (III) praktisch reine random-coil-Struktur besitzt, deutet die starke Zunahme des negativen Cottoneffekts bei 222 nm (ft-7r*-Übergang) auf das Vorliegen helikaler Anteile im N-^-Boc-geschützten Peptid (II) hin; die Bedeutung des Aminoendes für die Stabilität der Sekundärstruktur tritt hier besonders deutlich hervor und wurde auch bei Homooligopeptiden beobachtet [7,12].…”

“…Die Vorhersagen werden anhand von CD-Untersuchungen an synthetischen ACTH-analogen Segmenten überprüft. Zur Synthese der zum Teil schwerlöslichen Segmente wird die LiquidPhase Methode [5,6] verwendet, die sich wegen der Anwesenheit einer makromolekularen, solubilisierenden Schutzgruppe vor allem für die Synthese von Oligopeptiden im Zusammenhang mit Konformationsuntersuchungen in organischem und wäßrigem Medium bewährt hat [7][8][9][10][11][12]. Konformationsuntersuchungen an PEG-gebundenen Oligopeptiden eröffnen grundsätzlich neue Möglichkeiten, da (i) durch den rationellen stufenweisen Aufbau der Peptidkette nach der Liquid-Phase-Methode der Einfluß von Primärsequenz, Kettenlänge, Schutzgruppen, Lösungsmittel etc.…”

“…So konnten die hydrophoben Homooligopeptide von Alanin, Valin und Isoleucin erstmals in organischem Medium und in wäßriger Lösung untersucht werden [7,9,10]. [13,15]) werden in 100 ml Dichlormethan (CH2CI2) gelöst und mit 20 mM J-Boc-Gly-Anhydrid [16] und 4 ml Pyridin versetzt.…”

The concept of internal solubilization in peptide synthesis: ethylene glycol-based protecting groups

“…12 Polyethylene glycol (PEG) chains have been shown to possess b-sheet disintegrating properties. 13 When PEG is attached to the solid phase, the efficiency of a solid phase synthesis improves significantly as long as the growing peptide chain is close (closer than 15 amino acid residues) to the polyethylene glycolcontaining matrix.PEG also increases the solubility of the moieties attached. PEG had been introduced previously as a solubilizing C-and N-terminal protecting group of carrier-bound peptides in SPPS.…”