Konformacyjne właściwości modyfikowanych reszt aminokwasowych

• Autorzy: Wałęsa R. , Buczek A. , Broda A.

Warianty tytułu

EN

Conformational properties of modified amino acid residues

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Konformacyjnie usztywnione aminokwasy są szeroko stosowane przy konstruowaniu peptydowych analogów o lepszych właściwościach farmako-kinetycznych. Jednym z sposobów modyfikacji peptydów jest wprowadzenie reszt a,b-dehydroaminokwasowych w łańcuch peptydowy. Podwójne wiązanie Ca=Cb usztywnia łańcuch boczny i umożliwia występowanie izomerii geometrycznej Z/E. Innym rodzajem modyfikacji jest zastąpienie amidowej grupy –NH grupą –NCH3, czyli tzw. N-metylowanie. Autorzy określili wpływ tych dwóch modyfikacji strukturalnych na konformację łańcucha peptydowego. Przeprowadzone badania pozwoliły ustalić, że reszta a,b-dehydrofenyloalaniny aminokwasów konformacji H. Wykazano również, że polarny rozpuszczalnik zwiększa wyraźnie udział konfiguracji cis wiązania amidowego w N-metylowanych peptydach.

EN

Conformationally constrained amino acids are widely used in the design of peptide analogues with better pharmacokinetic properties. One of the methods of peptide modification is the introduction of a, b -dehydroamino acid residues into peptide chain. The double bond Ca=Cb constrains side chain and enables occurrence of geometrical isomerism Z/E. The other type of modification is the replacement of amide group –NH with group –NCH3, i.e. so called N-methylation. The Authors have determined the impact of these two structural modifications on peptide chain conformation. Conducted research has lead to the conclusion that -dehydrophenylalanine residue has the ability to exhibit atypical for standard amino acids H conformation. It has also been shown that polar solvent clearly increase percentage of cis configuration of amide bond in N-methylated peptides.

Słowa kluczowe

PL

dehydrofenyloalanina; N-metylowanie; analiza konformacyjna; obliczenia DFT; wpływ rozpuszczalnika

EN

dehydrophenylalanine; N-methylation; conformational analysis; DFT calculations; solvent impact

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 68, nr 4
• Strony: 329--334
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wałęsa R.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

autor

Buczek A.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

autor

Broda A.

• Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, Opole

Bibliografia

• 1. Adessi C., Soto C.: Converting a peptide into a drug: strategies to improve stability and bioavailability. Curr. Med. Chem. 2002, 9, 9, 963–978.
• 2. Gupta M., Chauhan V.S.: De novo design of α, ß-didehydrophenylalanine containing peptides: From models to applications. Biopolymers 2011, 95, 3, 161-173.
• 3. Chatterjee J., Gilon C.H., Hoffman A., Kessler H.: N-Methylation of Peptides: A New Perspective in Medicinal Chemistry. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 10, 1331-1342.
• 4. Chatterjee J., Laufer B., Kessler H.: Synthesis of N-methylated cyclic peptides Nature Protocols 2012, 7, 3, 432-444.
• 5. Chatterjee J., Rechenmacher F., Kessler H.: N-Methylation of Peptides and Proteins:An Important Element for Modulating Biological Functions. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1, 254-269.
• 6. Miertus S., Tomasi J.: Approximate evaluations of the electrostatic free energy and internal energy changes in solution processes. Chem. Phys. 1982, 65, 2, 239-245.
• 7. Tomasi J., Mennucci B., Cammi R.: Quantum mechanical continuum solvation models. Chem. Rev. 2005, 105, 8, 2999-3093.
• 8. Frisch MJ, et al. (2009) Gaussian 09 Revision B.01, Gaussian Inc., Wallingford, CT, USA.
• 9. Surfer 8, Golden Software, Inc., 2002.
• 10. Buczek A., Siodłak D., Bujak M., Broda M. A.: The effects of side-chain orientation on the backbone conformation of dehydrophenylalanine residue. Theoretical and X-ray study, J. Phys. Chem. B 2011, 115, 15, 4295-4306.
• 11. Latajka R., Makowski M., Jewgiński M., Pawełczak M., Koroniak H., Kafarski P.: Peptide p-nitrophenylanilides containing (E)-dehydrophenylalanine - Synthesis, structural studies and evaluation of their activity towards cathepsin C. New J. Chem. 2006, 30, 7, 1009–1018.
• 12. Makowski M., Lisowski M., Mikołajczyk I., Lis T.: N-[tert-Butoxycarbonyl-glycyl-(E)-α, ß- dehydrophenylalanylglycylglycyl-(E)-α,ß-dehydrophenylalanyl]-glycine. Acta Crystallogr., Sect. E: Struct. Rep. 2007, 63, 1, o19–o21.
• 13. Souhassou M., Lecomte C., Ghermani N.-E., Rohmer M.M., Wiest R., Benard M., Blessing R.H.: Electron distributions in peptides and related molecules. 2. An experimental and theoretical study of (Z)-N-acetyl-α,ß-dehydrophenylalanine methylamide. J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 7, 2371–2382.
• 14. Buczek A.M., Ptak T., Kupka T., Broda. M.A.: Experimental and theoretical NMR and IR studies of the side-chain orientation effects on the backbone conformation of dehydrophenylalanine residue. Magn. Reson. Chem. 2011, 49, 6, 343-349
• 15. Wałęsa R., Broda M.A.: Solvent effects on the conformational preferences of model peptoids. MP2 study. J. Pept. Sci. 2014, 20, 203-211.