Synthesis of biomimetic co-polypeptides with tunable degrees of phosphorylation

文献情報

出版日 2013-10-29
DOI 10.1039/C3PY01118F
インパクトファクター 5.582
著者


原文を見る

要旨

Phosphorylated polypeptides represent promising biomimetic macromolecules for various regenerative applications. However to date, large-scale synthesis of phosphorylated polypeptides with controlled degrees of phosphorylation has not been achieved, restricting research in phosphorylated proteins to their central roles in biomineralization pathways. Here, we present a co-polypeptide synthesis strategy based on the Ring-Opening Polymerization (ROP) of N-carboxyanhydrides (NCAs), followed by controlled phosphorylation of serine (Ser) residues. The molecular design, including amino acid composition and molecular weight of polypeptides, mimicked the intriguing phosphorylated protein Pc-3 secreted by the sandcastle tube worm Phragmatopoma californica, which is a major constituent of the glue produced by the animal to bind hard particles together for their protective tubes. Pc-3 is comprised of mostly Ser and tyrosine (Tyr), with up to 70% of Ser residues phosphorylated into phospho-serine (pSer) giving rise to the high net negative charge of Pc-3. Three NCA monomers were synthesized, namely Ser with free –OH groups, and Ser and Tyr with protected –OH groups, and subsequently polymerized with various feeding ratios in order to obtain a broad range of final amino acid compositions. In the final step, phosphorylation targeting free –OH groups of Ser was conducted. With this strategy, the degree of phosphorylation is governed by the initial amount of unprotected –OH groups of the precursor Ser–NCA, and the final co-polypeptides contain relative amounts of Tyr and pSer that can be tailored, yielding a composition and molecular weight (MW) that closely match those of Pc-3. This control of phosphorylation leads to polypeptides exhibiting a wide range of zeta potential values between −20 and −50 mV. Using analytical assays, including Dynamic Light Scattering (DLS), Surface Plasmon Resonance (SPR), and Quartz Crystal Microbalance with Dissipation (QCM-D), we demonstrate that these phosphorylated polypeptides exhibit affinity towards divalent ions such as Ca2+, thus opening the door for their usage as scaffolds for mineralized tissue repair or as a major component of biocompatible adhesives.

関連文献

Effect of Hf doping on He behavior in tritium storage material ZrCo

You Yu, Yanhong Shen, Jiangfeng Song

2021-08-13 Paper

DOI: 10.1039/D1CP01803E

Effect of solvent motions on the dynamics of the Diels–Alder reaction

Xiaoyong Zhang, Jeremy N. Harvey

2021-12-13 Paper

DOI: 10.1039/D1CP05272A

Investigating the role of Cu-oxo species in Cu-nitrate formation over Cu-CHA catalysts

Chiara Negri, Gabriele Deplano, Kirill A. Lomachenko, Ton V. W. Janssens, Elisa Borfecchia, Gloria Berlier, Silvia Bordiga

2021-08-13 Paper

DOI: 10.1039/D1CP01754C

Theoretical study and application of 2-phenyl-1,3,4-thiadiazole derivatives with optical and inhibitory activity against SHP1

Chun Zhang, Yi-Tao Sun, Xue Yan, Xue-Hui Guo, Ai-Min Ren, Wen-Long Wang

2021-12-02 Paper

DOI: 10.1039/D1CP04268H

A theoretical study on the intercalation and diffusion of AlF3 in graphite: its application in rechargeable batteries

Adriana E. Candia, Eduardo A. Albanesi, Gustavo D. Ruano

2021-08-26 Paper

DOI: 10.1039/D1CP01855H

Isotopic separation of helium through graphyne membranes: a ring polymer molecular dynamics study

Marta I. Hernández, José Campos-Martínez, Yury V. Suleimanov

2021-08-11 Paper

DOI: 10.1039/D1CP02121D

Correction: Flexible lipid nanomaterials studied by NMR spectroscopy

Jacob J. Kinnun, Horia I. Petrache

2021-08-19 Correction

DOI: 10.1039/D1CP90155A

Universal features in the lifetime distribution of clusters in hydrogen-bonding liquids

Martina Požar, Bernarda Lovrinčević, Aurélien Perera

2021-08-10 Paper

DOI: 10.1039/D1CP02027G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

除水剤ALT-201は安全ですか?

除水剤ALT-201は一般的に安全ですが、避けるべきは皮膚や目への接触です。適切な防護具を着用し、安全基準を守ることが重要です。

28770-01-62-(2-Isopropyl-1,3-o...
化合物よくある質問

「邻羟基阿托伐他汀内酯标准品」に適用される法規ガイドelinesは何ですか?

CAS番号163217-74-1の「邻羟基阿托伐他汀内酯标准品」は、GHS分類では危険物に分類されず、主にREACH規則とFDA/EPAの管理対象となります。R...

163217-74-1ortho-Hydroxy Atorva...
化合物よくある質問

メチル(3R)-3-アミノ-2,3-ジヒドロ-1-ベンゾファンラニン-5-カルボイル酸塩塩酸塩の主な用途は何ですか?

メチル(3R)-3-アミノ-2,3-ジヒドロ-1-ベンゾファンラニン-5-カルボイル酸塩塩酸塩は、医薬品や合成化学の研究に広く用いられます。また、特定の薬物の前...

2241594-15-8Methyl (3R)-3-amino-...
化合物よくある質問

トランス-4-メチルピロリジン-3-オール塩酸塩はどのように合成されますか?

トランス-4-メチルピロリジン-3-オール塩酸塩は、4-メチルピロリジンの塩酸塩化によって合成されます。一般的な合成方法では、4-メチルピロリジンを塩酸に加えて...

265108-42-7trans-4-Methylpyrrol...
化合物よくある質問

硫雜環丁烷-1,1-二氧化物は安全ですか?

硫雜環丁烷-1,1-二氧化物は安全ではありません。毒性は報告されていませんが、高温下で分解し、可燃性があるため、高圧ガスは注意が必要です。密閉した容器で保管し、...

5687-92-3Thietane 1,1-dioxide
化合物よくある質問

ブラエリリンの主な用途は何ですか?

ブラエリリンは主に医薬品製造における薬物アドベリンの合成材料として使用されます。また、研究用途や化学合成材料としても広く利用されています。

6054-10-02H, 8H-Benzo[1,2-b
化合物よくある質問

9-ヒドロキシエリプチシネ塩酸塩はどのように合成されますか?

9-ヒドロキシエリプチシネ塩酸塩は、エリプチシネから塩酸を添加することで合成されます。選択性は高いですが、収率は約70%です。

52238-35-49-Hydroxyellipticine...
化合物よくある質問

5-塩素-2-(メチルアミノ)フェニル-(2-塩素フェニル)メタン酮の物理化学的性質は何ですか?

5-塩素-2-(メチルアミノ)フェニル-(2-塩素フェニル)メタン酮のCAS番号は5621-86-3です。この化合物は白色の結晶性粉末で、分子量は415.03で...

5621-86-3[5-Chloro-2-(methyla...
化合物よくある質問

1-[2-(4-甲氧基-苯氧基)-乙基]-哌嗪はどのように保存すればよいですか?

1-[2-(4-甲氧基-苯氧基)-乙基]-哌嗪は、直射日光を避けて暗所に、室温(15-25℃)で保管し、密閉容器に入れることで安定性を保つことができます。

117132-44-21-[2-(4-Methoxy-phen...
化合物よくある質問

2-[3-(4-甲氧基フェニル)プロピル]-4,4,5,5-四メチル-1,3,2-ドイボロロールアンの主な用途は何ですか?

2-[3-(4-甲氧基フェニル)プロピル]-4,4,5,5-四メチル-1,3,2-ドイボロロールアンは、医薬品の合成、有機合成化学、および新材料の研究で使用され...

1073371-72-82-[3-(4-Methoxypheny...

掲載誌

Polymer Chemistry

Polymer Chemistry
CiteScore: 8.6
自己引用率: 7.3%
年間論文数: 457

Polymer Chemistry welcomes submissions in all areas of polymer science that have a strong focus on macromolecular chemistry. Manuscripts may cover a broad range of fields, yet no direct application focus is required.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。