KR20210035501A - Synthetic method of peptide-based nitric oxide donor - Google Patents

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KR20210035501A
KR20210035501A KR1020190117352A KR20190117352A KR20210035501A KR 20210035501 A KR20210035501 A KR 20210035501A KR 1020190117352 A KR1020190117352 A KR 1020190117352A KR 20190117352 A KR20190117352 A KR 20190117352A KR 20210035501 A KR20210035501 A KR 20210035501A
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KR1020190117352A
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조인호
박정현
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이화여자대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a preparation method of a peptide which is obtained by S-nitrosylation of cysteine at the N-terminus of a peptide of 8 mer or more. By using to the preparation method of a peptide according to the present invention, a peptide of 8 mer or more, in which cysteine at the N-terminus thereof is subjected to S-nitrosylation at high yield and high purity, can be obtained through a simple preparation process.

Description

펩타이드 기반 일산화질소 공여체의 제조방법 {Synthetic method of peptide-based nitric oxide donor} Synthetic method of peptide-based nitric oxide donor

본 발명은 8 mer 이상의 펩타이드의 N-말단에 S-니트로실화 (S-nitrosylation)를 시켜 일산화질소 공여체를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of preparing a nitrogen monoxide donor by performing S-nitrosylation at the N-terminus of an 8 mer or more peptide.

최근 생화학 및 생리학 부문에서 일산화질소 (Nitric Oxide, NO)의 심혈관계, 호흡계, 소화계, 비뇨기계 및 신경계에서의 기능들이 속속 밝혀지면서 일산화질소에 대한 연구는 더욱 확대되고 있는 추세이다. 최근 연구에 의하면 체내에서 생성되는 일산화질소는 혈관확장, 신경전달, 혈관형성, 식균작용, 상처치료, 혈전생성방지, 심근손상방지, 면역반응 등의 다양한 생리학적 반응에서 매우 중요한 역할을 하는 물질로 알려져 있다. 일산화질소의 생리학적 역할의 중요성에 대한 발견으로 인하여 일산화질소를 물질 내에 안정적으로 저장하는 것뿐만 아니라 전달하고자 하는 부위에 정확하게 전달할 수 있는 방법에 대한 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. Recently, as the functions of Nitric Oxide (NO) in the cardiovascular, respiratory, digestive, urinary and nervous systems in the biochemistry and physiology sectors have been revealed one after another, research on nitrogen monoxide is expanding. According to recent studies, nitrogen monoxide produced in the body is a substance that plays a very important role in various physiological reactions such as vasodilation, nerve transmission, angiogenesis, phagocytosis, wound healing, prevention of thrombus formation, prevention of myocardial damage, and immune response. Is known. Due to the discovery of the importance of the physiological role of nitrogen monoxide, research on a method of stably storing nitrogen monoxide in a substance as well as accurately delivering it to a site to be delivered is also actively being conducted.

일산화질소를 저장 또는 전달할 수 있는 물질은 여러 가지가 보고되어 있다. 작은 단분자부터 덴드리머, 리포좀, 나노파티클, 탄소나노튜브, 다공성 입자, 마이셀에 이르기까지 일산화질소는 용도에 따라 다양한 물질에 저장될 수 있다.Several substances have been reported that can store or deliver nitrogen monoxide. From small single molecules to dendrimers, liposomes, nanoparticles, carbon nanotubes, porous particles, and micelles, nitrogen monoxide can be stored in a variety of materials depending on the application.

이러한 일산화질소를 전달하기 위해서 S-니트로소티올 등을 이용할 수 있다. 구조에 따라, 티올기는 일산화질소 (NO)의 운반체로서 작용하거나 NO에 공유 결합할 수 있다. 또한, 특정 분자는 NO 운반체 및 공유결합된 분자 둘 다의 일부 특징을 가질 수 있다. 특정 SNO 제제는 호흡의 속도 및 깊이(호흡 조절), 환기-관류 매칭, 상기도 근육 긴장도 및 폐혈관 긴장도의 조절에 결정적인 신호전달제로서 작용한다.In order to deliver such nitrogen monoxide, S-nitrosothiol or the like may be used. Depending on the structure, the thiol group can act as a carrier for nitrogen monoxide (NO) or can be covalently bonded to NO. In addition, certain molecules may have some characteristics of both NO transporters and covalently bonded molecules. Certain SNO agents act as critical signaling agents in the regulation of the rate and depth of breathing (respiratory control), ventilation-perfusion matching, upper respiratory muscle tone and pulmonary vascular tone.

위와 같은 S-니트로소티올, 특히 시스테인에 S-니트로실화(S-nitrosylation)를 시켜 아미노산을 개질시키는 방법이 일부 알려져 있다. S-Nitrosylation을 시스테인에 수행하기 위하여 NaNO2를 사용하거나 과량의 산화 질소 가스를 투여하거나 S-글루타치온을 사용하는 방법들이 알려져 있다. 그러나, 이러한 시스테인에 S-니트로실화(S-nitrosylation)를 수행하는 방법들은 통상의 5mer 이하의 짧은 펩타이드에 S-니트로실화를 수행하는 것이거나 펩타이드 중간에 포함된 시스테인에 대하여 S-니트로실화를 수행하는 것에 불구하고 긴 펩타이드에 대해서 S-Nitrosylation을 수행하는 방법에 대해서는 알려진 바가 없다. Some methods of modifying amino acids by subjecting S-nitrosothiol, particularly cysteine to S-nitrosylation as described above, are known. Methods of using NaNO 2 , administering an excessive amount of nitric oxide gas, or using S-glutathione to perform S-Nitrosylation on cysteine are known. However, these methods of performing S-nitrosylation on cysteine are to perform S-nitrosylation on a conventional short peptide of 5mer or less or S-nitrosylation on cysteine contained in the middle of the peptide. Despite this, there is no known method for performing S-Nitrosylation on long peptides.

이러한 배경 하에 본 발명자들은 8mer 이상의 긴 펩타이드에 대해서 N-말단에 S-니트로실화를 수행하는 기술을 개발하였고, 높은 수율 및 순도로 8-mer 이상의 펩타이드의 N-말단에 있는 시스테인에 S-니트로실화(S-nitrosylation)를 시킴으로써 본 발명을 완성하였다. Under this background, the present inventors developed a technique for performing S-nitrosylation at the N-terminus for long peptides of 8mer or more, and S-nitrosylation on the cysteine at the N-terminus of the 8-mer or more peptide with high yield and purity. The present invention was completed by performing (S-nitrosylation).

본 발명자들은 8-mer 이상의 긴 펩타이드에 대해서 N-말단에 S-니트로실화를 수행하기 위한 알려진 다양한 S-니트로실화 방법들에 대해 연구 개발을 수행하였으나, 알려진 대다수의 방법들로서는 합성 자체가 이루어지지 않음을 확인하였다. 이에 따라 각고의 노력 끝에 높은 수율 및 순도로 8-mer 이상의 긴 펩타이드의 N-말단의 시스테인의 티올기에 S-니트로실화(S-nitrosylation)를 시킬 수 있는 적합한 용매 조건, 온도 조건, S-니트로실화에 적합한 질소원을 찾아 제조 공정을 완성시킴으로써 본원 발명을 완성하였다. The present inventors have conducted research and development on a variety of known S-nitrosylation methods for performing S-nitrosylation at the N-terminus for long peptides of 8-mer or more, but synthesis itself is not performed with the majority of known methods. It was confirmed that it was not. Accordingly, after hard work, suitable solvent conditions, temperature conditions, and S-nitrosylation to allow S-nitrosylation to the thiol group of the N-terminal cysteine of a long peptide of 8-mer or more with high yield and purity. The present invention was completed by finding a suitable nitrogen source and completing the manufacturing process.

본 발명의 하나의 목적은 (a) N-말단에 시스테인이 결합된 8-mer 이상의 아미노산 서열을 가진 펩타이드를 물 및 아세토니트릴을 포함하는 용매에 녹여 0 내지 10 ℃로 냉각하는 단계; (b) t-BuNO2를 적가하여 교반하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계의 반응물로부터 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)된 펩타이드를 수득하는 단계;를 포함하는 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법을 제공하는 것이다. One object of the present invention is (a) dissolving a peptide having an amino acid sequence of 8-mer or more in which cysteine is bonded at the N-terminus in a solvent containing water and acetonitrile and cooling to 0 to 10°C; (b) adding t-BuNO 2 dropwise and stirring; And (c) obtaining a peptide having S-nitrosylation at the N-terminus from the reaction product of step (b); S-nitrosylation of the cysteine at the N-terminus comprising It is to provide a method for preparing the peptide.

본 발명의 다른 목적은 (a) N-말단에 시스테인이 결합된 서열번호 1의 아미노산 서열을 가진 펩타이드, 및 N-말단에 시스테인이 결합된 서열번호 1의 아미노산 서열 및 이의 C-말단에 연결된 적어도 1개에서 3개의 서열번호 2의 아미노산 서열을 가진 펩타이드 중 선택된 어느 하나의 펩타이드를 물 및 아세토니트릴을 포함하는 용매에 녹여 0 내지 10 ℃로 냉각하는 단계; (b) t-BuNO2를 적가하여 교반하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계의 반응물로부터 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)된 펩타이드를 수득하는 단계;를 포함하는 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is (a) a peptide having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 to which a cysteine is bound to the N-terminus, and an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 to which a cysteine is bound to the N-terminus, and at least linked to the C-terminus thereof Dissolving any one of the peptides selected from one to three peptides having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 in a solvent containing water and acetonitrile and cooling to 0 to 10°C; (b) adding t-BuNO 2 dropwise and stirring; And (c) obtaining a peptide having S-nitrosylation at the N-terminus from the reaction product of step (b); S-nitrosylation of the cysteine at the N-terminus comprising It is to provide a method for preparing the peptide.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다. This will be described in detail as follows. Meanwhile, each description and embodiment disclosed in the present invention can be applied to each other description and embodiment. That is, all combinations of various elements disclosed in the present invention belong to the scope of the present invention. In addition, it cannot be seen that the scope of the present invention is limited by the specific description described below.

펩타이드를 기술하기 위해 사용되는 명명법은 통상적인 관행에 따른다. 비록 특별하게 나타내어지지 않더라도, 아미노- 및 카복실-말단기는 다르게 명시되지 않는 한 생리학적 pH 값으로 가정하는 형태이다. 아미노산 구조식에서, 각각의 잔기는 일반적으로 표준 3문자 또는 단일 문자 명칭으로 표시된다. 본원에 제시된 펩타이드의 아미노산 서열은 일반적으로 표준 단일 문자 기호를 사용하여 지정된다 (A, 알라닌; C, 시스테인; D, 아스파르트 산; E, 글루타민산; F, 페닐알라닌; G, 글리신; H, 히스티딘; I, 이소류신; K, 리신; L, 류신; M, 메티오닌; N, 아스파라긴 P, 프롤린; Q, 글루타민; R, 아르기닌; S, 세린; T, 트레오닌; V, 발린; W, 트립토판; 및 Y, 티로신). The nomenclature used to describe the peptide follows conventional practice. Although not specifically indicated, the amino- and carboxyl-terminal groups are of the form that assumes physiological pH values unless otherwise specified. In the amino acid structural formula, each residue is generally denoted by a standard three letter or single letter designation. The amino acid sequences of the peptides presented herein are generally designated using standard single letter symbols (A, alanine; C, cysteine; D, aspartic acid; E, glutamic acid; F, phenylalanine; G, glycine; H, histidine; I) , Isoleucine; K, lysine; L, leucine; M, methionine; N, asparagine P, proline; Q, glutamine; R, arginine; S, serine; T, threonine; V, valine; W, tryptophan; and Y, tyrosine ).

본 발명에서의 용어 “SNO” 또는 “S-NO”는 S기에 NO가 결합된 형태를 의미한다. 예컨대, C(SNO)는 시스테인의 티올기에 NO가 결합된 것을 의미한다. In the present invention, the term "SNO" or "S-NO" refers to a form in which NO is bound to the S group. For example, C(SNO) means that NO is bonded to the thiol group of cysteine.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는, (a) N-말단에 시스테인이 결합된 8-mer 이상의 아미노산 서열을 가진 펩타이드를 물 및 아세토니트릴을 포함하는 용매에 녹여 0 내지 10 ℃로 냉각하는 단계; (b) t-BuNO2를 적가하여 교반하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계의 반응물로부터 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)된 펩타이드를 수득하는 단계;를 포함하는 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법을 제공하는 것이다. One aspect of the present invention for achieving the above object is, (a) a peptide having an amino acid sequence of 8-mer or more in which a cysteine is bonded at the N-terminus is dissolved in a solvent containing water and acetonitrile, and is 0 to 10°C. Cooling with a furnace; (b) adding t-BuNO 2 dropwise and stirring; And (c) obtaining a peptide having S-nitrosylation at the N-terminus from the reaction product of step (b); S-nitrosylation of the cysteine at the N-terminus comprising It is to provide a method for preparing the peptide.

본 발명에 따른 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법에 의하면 간단한 제조 공정을 통해 고수율 및 고순도로 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 8-mer 이상의 펩타이드를 얻을 수 있다. According to the method for preparing a peptide obtained by S-nitrosylation of the N-terminal cysteine according to the present invention, S-nitrosylation of the N-terminal cysteine with high yield and high purity through a simple manufacturing process. ), more than 8-mer peptide can be obtained.

본 발명에서 용어, “펩타이드”란 아미드 결합 (또는 펩타이드 결합)에 의해 아미노산 잔기들이 서로 결합되어 형성된 분자를 의미한다. 상기 펩타이드는 유전자 재조합과 단백질 발현 시스템을 이용하여 합성된 것일 수 있고, 바람직하게는 펩타이드 합성기 등을 통하여 시험관 내에서 합성된 것일 수 있다.In the present invention, the term “peptide” refers to a molecule formed by bonding amino acid residues to each other by an amide bond (or a peptide bond). The peptide may be synthesized using a gene recombination and protein expression system, and preferably may be synthesized in vitro through a peptide synthesizer or the like.

본 발명에서 용어 S-니트로실화(S-nitrosylation)은 아미노산 시스테인의 티올에 일산화질소를 공유결합적으로 첨가한 것을 의미한다. In the present invention, the term S-nitrosylation refers to the covalent addition of nitrogen monoxide to the thiol of the amino acid cysteine.

예를 들어 아래 도 1과 같이 치환을 모식할 수 있다. N-말단의 시스테인 잔기 내 티올기에 NO가 치환됨으로써 S-니트로티올을 포함하는 펩타이드를 제조할 수 있다. For example, as shown in Fig. 1 below, the substitution can be schematically performed. By substitution of NO in the thiol group in the N-terminal cysteine residue, a peptide containing S-nitrothiol can be prepared.

본 발명에 따른 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법은 (a) N-말단에 시스테인이 결합된 8-mer 이상의 아미노산 서열을 가진 펩타이드를 물 및 아세토니트릴을 포함하는 용매에 녹여 0 내지 10 ℃로 냉각하는 단계;를 포함한다. The method for preparing a peptide obtained by S-nitrosylation of an N-terminal cysteine according to the present invention includes (a) a peptide having an amino acid sequence of 8-mer or more in which cysteine is bonded to the N-terminus in water and acetonitrile. Dissolving in a solvent containing a step of cooling to 0 to 10 ℃; includes.

본 발명에 따른 펩타이드 서열은 N-말단에 시스테인 서열을 포함하면서 8-mer 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드이다. 펩타이드는 예컨대, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40 또는 그 이상의 아미노산을 포함하는 펩타이드이다. The peptide sequence according to the present invention is a peptide comprising an 8-mer or more amino acid sequence while including a cysteine sequence at the N-terminus. The peptide is, for example, a peptide comprising 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40 or more amino acids.

본 발명에 따른 펩타이드 서열은 바람직하게 N-말단 및 C-말단이 보호기로 보호된 것일 수 있다. 예컨대, N-말단 또는 C-말단은 통상의 보호기로 Fmoc, 트리틸 (trityl, Trt), tert-부틸옥시카보닐 (t-Boc), t-부틸 (t-Bu), 아세틸, -NH2 등으로 보호될 수 있다. 바람직하게 본 발명에 따른 펩타이드는 펩타이드 N-말단 시스테인의 아미노기가 아세틸기로 보호되고, 펩타이드의 C-말단이 아미드화된 것인일 수 있다. 즉, 위와 같이 N-말단 및 C-말단을 보호기로 치환하거나 보호함으로써 반응 시에 펩타이드가 분해되거나 부차적인 반응이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 이러한 펩타이드 서열은 용매로 물 및 아세토니트릴의 혼합 용매 하에 녹여서 반응을 수행한다. 물 및 아세토니트릴의 혼합 용매는 1:15 내지 1:25 부피비, 바람직하게 1:17 내지 1:20, 보다 바람직하게 약 1:19로 혼합한 혼합 용매이다. 이러한 물 및 아세토니트릴의 혼합 용매만이 8-mer 이상의 아미노산 서열을 가진 펩타이드의 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)을 수행하기에 적합한 용매 조건을 제공할 수 있다. 위 범위를 넘어 물의 농도가 높아지거나 다른 용매에 반응하였을 경우, 원하는 반응 수행이 어려운바, 상기 부피비의 물 및 아세토니트릴의 혼합 용매의 사용이 바람직하다. The peptide sequence according to the present invention may preferably have the N-terminus and C-terminus protected with a protecting group. For example, the N-terminus or C-terminus is a conventional protecting group Fmoc, trityl (Trt), tert-butyloxycarbonyl (t-Boc), t-butyl (t-Bu), acetyl, -NH 2 It can be protected by the back. Preferably, in the peptide according to the present invention, the amino group of the peptide N-terminal cysteine is protected with an acetyl group, and the C-terminus of the peptide is amidated. That is, by replacing or protecting the N-terminus and C-terminus with a protecting group as described above, it is possible to prevent the peptide from being decomposed or secondary reactions from occurring during the reaction. This peptide sequence is dissolved in a mixed solvent of water and acetonitrile as a solvent to carry out the reaction. The mixed solvent of water and acetonitrile is a mixed solvent of 1:15 to 1:25 by volume, preferably 1:17 to 1:20, and more preferably about 1:19. Only such a mixed solvent of water and acetonitrile can provide a solvent condition suitable for performing S-nitrosylation at the N-terminus of a peptide having an amino acid sequence of 8-mer or more. When the concentration of water exceeds the above range or the reaction is performed with other solvents, it is difficult to perform the desired reaction, and a mixed solvent of water and acetonitrile in the volume ratio is preferably used.

위 단계에서 용매의 온도는 0 내지 10 ℃, 바람직하게 2 내지 6 ℃, 보다 바람직하게 약 4℃의 조건이 바람직하다. 이러한 온도 조건은 t-BuNO2과의 반응에 적절한 온도 조건을 제공한다. 이러한 모든 단계는 암조건에서 수행하는 것이 가장 바람직하다. In the above step, the temperature of the solvent is preferably 0 to 10 °C, preferably 2 to 6 °C, more preferably about 4 °C. These temperature conditions provide suitable temperature conditions for the reaction with t-BuNO 2. It is most preferable to perform all these steps in dark conditions.

본 발명에 따른 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법은 (b) t-BuNO2를 적가하여 교반하는 단계;를 포함한다. The method for preparing a peptide obtained by S-nitrosylation of the N-terminal cysteine according to the present invention includes (b) adding t-BuNO 2 dropwise and stirring.

본 발명에 따른 펩타이드와 t-BuNO2의 몰비는 1:15 내지 1:30 바람직하게 1:17 내지 1:28, 보다 바람직하게 1:19 내지 1:26인 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시양태에 따르면 상기 몰비는 1:20일 수 있다. 본 발명의 다른 실시양태에 따르면 상기 몰비는 1:25일 수 있다. The molar ratio of the peptide according to the present invention and t-BuNO 2 is preferably 1:15 to 1:30, preferably 1:17 to 1:28, more preferably 1:19 to 1:26. According to an embodiment of the present invention, the molar ratio may be 1:20. According to another embodiment of the present invention, the molar ratio may be 1:25.

이러한 범위 내에서 펩타이드의 N-말단의 시스테인의 S기에 NO를 치환시키기 용이하다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 적가 방법을 이용하여야만 반응이 원활하게 잘 이루어지고 높은 수율 및 순도로 원하는 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드를 제공할 수 있다. Within this range, it is easy to substitute NO for the S group of the cysteine at the N-terminus of the peptide. In addition, the method according to the present invention can provide a peptide obtained by S-nitrosylation of the desired N-terminal cysteine with high yield and purity, and the reaction is smoothly performed only when the dropwise addition method is used.

t-BuNO2를 적가하고 교반하는 단계는 30분 내지 3시간, 보다 바람직하게 40분 내지 2시간, 보다 더 바람직하게 약 1시간 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 짧은 시간 내에도 빠르게 S-니트로실화(S-nitrosylation)를 수행하고 고수율로 원하는 펩타이드를 수득할 수 있다. The step of adding and stirring t-BuNO 2 dropwise is preferably performed for 30 minutes to 3 hours, more preferably 40 minutes to 2 hours, and even more preferably about 1 hour. Even within such a short time, S-nitrosylation can be performed quickly and a desired peptide can be obtained in high yield.

본 발명에 따른 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법은 (c) 상기 (b) 단계의 반응물로부터 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)된 펩타이드를 수득하는 단계;를 포함한다. The method for preparing a peptide obtained by S-nitrosylation of the N-terminal cysteine according to the present invention is (c) S-nitrosylation at the N-terminus from the reaction product of step (b). It includes; obtaining a peptide.

본 발명에 따르면, 상기 (b) 단계의 반응물을 건조시켜 최종 원하는 수득물을 얻을 수 있다. 바람직하게 통상의 알려진 방법을 이용하여, 예컨대 동결 건조 단계 등을 통해 원하는 펩타이드만을 수득할 수 있다. According to the present invention, the reaction product of step (b) is dried to obtain a final desired product. Preferably, only the desired peptide can be obtained by using a conventional known method, for example, through a freeze-drying step.

상기 제조된 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)된 펩타이드는 일산화질소 공여체로 작용하는 것일 수 있다. 즉, 일산화질소 방출능을 가짐으로써 다양한 용도로 이용될 수 있다. 이러한 본 발명은 최초로 일산화질소 공여체를 펩타이드 기반으로 제조한 것이다. The prepared S-nitrosylation peptide at the N-terminus may act as a nitrogen monoxide donor. That is, it can be used for various purposes by having the ability to release nitrogen monoxide. The present invention is the first to produce a nitrogen monoxide donor based on a peptide.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양태는, (a) N-말단에 시스테인이 결합된 서열번호 1의 아미노산 서열을 가진 펩타이드, 및 N-말단에 시스테인이 결합된 서열번호 1의 아미노산 서열 및 이의 C-말단에 연결된 적어도 1개에서 3개의 서열번호 2의 아미노산 서열을 가진 펩타이드 중 선택된 어느 하나의 펩타이드를 물 및 아세토니트릴을 포함하는 용매에 녹여 0 내지 10 ℃로 냉각하는 단계; Another aspect of the present invention for achieving the above object is (a) a peptide having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 in which a cysteine is bonded at the N-terminus, and an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 in which a cysteine is bonded at the N-terminus And dissolving any one of the peptides having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 linked to the C-terminus thereof in a solvent containing water and acetonitrile and cooling to 0 to 10° C.;

(b) t-BuNO2를 적가하여 교반하는 단계; 및 (b) adding t-BuNO 2 dropwise and stirring; And

(c) 상기 (b) 단계의 반응물로부터 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)된 펩타이드를 수득하는 단계;를 포함하는 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법을 제공하는 것이다. (c) obtaining a peptide having S-nitrosylation at the N-terminus from the reaction product of step (b); S-nitrosylation of the cysteine at the N-terminus comprising It is to provide a method for producing a peptide.

본 발명에서 서열번호 1의 아미노산 서열은 CGRKKRRQRRR 서열이며, 즉, N-말단에 시스테인 서열을 포함하면서 세포 투과의 특성을 지닌 펩타이드(CPP)일 수 있다. In the present invention, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is a CGRKKRRQRRR sequence, that is, it may be a peptide (CPP) that includes a cysteine sequence at the N-terminus and has cell penetration properties.

본 발명의 서열번호 2의 아미노산 서열은 PKKKRKV이며, nuclear localization sequence(NLS)로 작용할 수 있다. The amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 of the present invention is PKKKRKV, and can act as a nuclear localization sequence (NLS).

본 발명에 따르면, 상기 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법에서 사용되는 펩타이드는 서열번호 1의 아미노산 서열인 펩타이드일 수 있다. 또한, 이에 적어도 하나, 두 개 또는 세 개의 서열번호 2의 서열이 더 첨가된 펩타이드 서열일 수 있다. 즉, 이러한 서열은 하기 서열번호 3 내지 5로 기재한 서열 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. According to the present invention, the peptide used in the method for preparing a peptide obtained by S-nitrosylation of the N-terminal cysteine may be a peptide having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. In addition, it may be a peptide sequence to which at least one, two, or three sequences of SEQ ID NO: 2 are further added thereto. That is, these sequences may be any one or more selected from the sequences set forth in SEQ ID NOs: 3 to 5.

서열번호 3: CGRKKRRQRRRPKKKRKVSEQ ID NO: 3: CGRKKRRQRRRPKKKRKV

서열번호 4: CGRKKRRQRRRPKKKRKVPKKKRKVSEQ ID NO: 4: CGRKKRRQRRRPKKKRKVPKKKRKV

서열번호 5: CGRKKRRQRRRPKKKRKVPKKKRKVPKKKRKVSEQ ID NO: 5: CGRKKRRQRRRPKKKRKVPKKKRKVPKKKRKV

이러한 서열들은 세포 투과 및/또는 핵 표적 서열을 포함함으로써 질소를 핵 내로 원활하게 전달할 수 있는 특징을 지닌다. 즉, 본원 발명의 제조 방법은 세포 투과 및 핵 표적능을 지닌 아미노산 서열에 활성성분으로 일산화질소를 N-말단의 시스테인에 붙이는 방법으로, 위 제조된 펩타이드는 일산화질소를 세포투과성 및 핵 내 일산화질소 전달 기능을 보유하도록 변형된 것이다. 이러한 방법은 본원 발명에 따른 긴 펩타이드의 서열을 이용하면서, 일산화질소를 핵 내로 전달할 수 있는 서열 합성을 이루었다는 점에서 우수한 합성 방법에 해당한다. These sequences are characterized by the ability to smoothly transfer nitrogen into the nucleus by including cell-penetrating and/or nuclear target sequences. That is, the manufacturing method of the present invention is a method of attaching nitrogen monoxide as an active ingredient to the N-terminal cysteine to an amino acid sequence having cell permeability and nuclear targeting ability. It is modified to have a delivery function. This method corresponds to an excellent synthesis method in that a sequence capable of delivering nitrogen monoxide into the nucleus was synthesized while using the sequence of the long peptide according to the present invention.

상기 (a), (b) 및 (c) 단계는 앞서 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법이 동일 유사하게 적용될 수 있다. Steps (a), (b) and (c) may be similarly applied to the method of preparing a peptide obtained by S-nitrosylation of the N-terminal cysteine.

이에 따라 본 발명은 상기 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법에 의해 제조된 변형된 펩타이드를 제공한다. Accordingly, the present invention provides a modified peptide prepared by a method for producing a peptide obtained by S-nitrosylation of the N-terminal cysteine.

본 발명에 따른 펩타이드의 제조 방법에 의하면 간단한 제조 공정을 통해 고수율 및 고순도로 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 8-mer 이상의 펩타이드를 얻을 수 있다. According to the method for preparing a peptide according to the present invention, an 8-mer or more peptide obtained by S-nitrosylation of the N-terminal cysteine in high yield and high purity can be obtained through a simple manufacturing process.

도 1은 N-말단 시스테인에 S-니트로실화(S-nitrosylation)를 수행하는 모식도를 간략하게 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 S-니트로실화(S-nitrosylation)를 수행한 결과를 나타내는 LC/MS 분석 결과를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 S-니트로실화(S-nitrosylation)를 수행한 결과를 나타내는 LC/MS 분석 결과를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 S-니트로실화(S-nitrosylation)를 수행한 결과를 나타내는 LC/MS 분석 결과를 나타낸다.
도 5은 s-nitrosoglutathione (GSNO)을 이용하여 시스테인에 S-nitrosylation을 수행하여, 합성이 이루어지지 않음을 확인한 결과를 나타낸다.
도 6는 NaNO2를 이용하여 N-말단의 γE 다음에 위치한 시스테인에 S-nitrosylation을 수행하여, 합성이 이루어지지 않음을 확인한 결과를 나타낸다.
도 7은 t-BuNO2를 DMSO 용매 조건 하에 이용하여 N-말단의 시스테인에 S-nitrosylation을 수행하여, 합성이 이루어지지 않음을 확인한 결과를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 펩타이드들의 일산화질소 방출을 NO sensor를 이용하여 측정한 결과를 나타낸다.
1 schematically shows a schematic diagram of performing S-nitrosylation on an N-terminal cysteine.
2 shows the results of LC/MS analysis showing the results of performing S-nitrosylation according to the present invention.
3 shows the results of LC/MS analysis showing the results of performing S-nitrosylation according to the present invention.
4 shows the results of LC/MS analysis showing the results of performing S-nitrosylation according to the present invention.
5 shows the result of confirming that synthesis is not performed by performing S-nitrosylation on cysteine using s-nitrosoglutathione (GSNO).
6 shows the result of confirming that the synthesis was not performed by performing S-nitrosylation on the cysteine located after the N-terminal γE using NaNO 2.
7 shows the result of confirming that the synthesis was not performed by performing S-nitrosylation on the N-terminal cysteine using t-BuNO 2 under DMSO solvent conditions.
8 shows the results of measuring the nitrogen monoxide emission of the peptides according to the present invention using a NO sensor.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for describing the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .

실시예 1. 펩타이드 합성 및 분리Example 1. Peptide synthesis and separation

펩타이드를 합성하기 위하여, 일반적인 펩타이드 고상 합성법 (Wang C. Chan, Perter D. White, “Fmoc Solid phase peptide synthesis”, Oxford)에 따라서 진행하였다. 보다 구체적으로, 자동합성기 (ASP48S, Peptron, Inc.)를 사용하여 Fmoc-SPPS (9-Fluorenylmethyloxycarbonyl solid phase peptide synthesis) 방법을 이용하여 N-말단부터 하나씩 커플링 (coupling)하였다. In order to synthesize the peptide, a general peptide solid phase synthesis method (Wang C. Chan, Perter D. White, “Fmoc Solid phase peptide synthesis”, Oxford) was carried out. More specifically, coupling was performed one by one from the N-terminus using an automatic synthesizer (ASP48S, Peptron, Inc.) using the Fmoc-SPPS (9-Fluorenylmethyloxycarbonyl solid phase peptide synthesis) method.

펩타이드 변이체 합성에 사용한 모든 단량체 원료는 N-말단이 Fmoc으로 보호되고, 잔기는 트리틸 (trityl, Trt), tert-부틸옥시카보닐 (t-Boc), t-부틸 (t-Bu) 등으로 보호된 아미노산을 사용하였다. All monomer raw materials used for the synthesis of peptide variants have the N-terminus protected with Fmoc, and the residues are trityl (Trt), tert-butyloxycarbonyl (t-Boc), t-butyl (t-Bu), etc. Protected amino acids were used.

커플링제 (Coupling reagent)로는 HBTU (2-(1H-Benzotirazloe-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate / HOBt (Hydroxybenzotriazloe) / NMM (N-Methylmorpholine)을 사용하였다. HBTU (2-(1H-Benzotirazloe-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate / HOBt (Hydroxybenzotriazloe) / NMM (N-Methylmorpholine) was used as the coupling reagent.

또한 아래 사용되는 일부 펩타이드들에 대하여, 최종 peptide의 N-말단은 acetylation (-CH3CO) 시키고, C-말단은 amidation (-NH2) 시켜, 각각의 말단을 보호할 수 있도록 하였다. In addition, for some of the peptides used below, the N-terminus of the final peptide was acetylated (-CH 3 CO), and the C-terminus was amidation (-NH 2 ) to protect each terminal.

(1) 보호된 아미노산(8당량)과 커플링제 HBTU(8당량) / NMM(16당량)을 DMF (Dimethyl formamide)에 녹여서 첨가한 후, 상온에서 2시간 반응시켰다. (2) Fmoc 제거는 20%(v/v) Piperidine / DMF를 가하여 상온에서 5분간 2회 반응하였다. 상기 (1)과 (2)의 반응을 반복적으로 하여 펩타이드를 만들었다. (1) Protected amino acids (8 equivalents) and coupling agent HBTU (8 equivalents) / NMM (16 equivalents) were dissolved in DMF (Dimethyl formamide) and added, followed by reaction at room temperature for 2 hours. (2) Fmoc removal was reacted twice for 5 minutes at room temperature by adding 20% (v/v) Piperidine / DMF. The reactions of (1) and (2) were repeated to produce a peptide.

이후, Resin 및 아미노산 보호기에서의 펩타이드 분리는 TFA (Trifluoroacetic acid) / EDT(1,2-ethanedithiol) / Thioanisole / TIS (Triisopropylsilane) / H2O (혼합비(중량기준)= 90 / 2.5 / 2.5 / 2.5 / 2.5)을 사용하여 분리하였다. 이렇게 얻어진 혼합 용액은 냉장 보관된 디에틸에테르 용매를 과량 처리함으로써 침전물을 생성시켰고, 얻어진 침전물을 원심 분리시켜 완전히 침전시킨 후 과량의 TFA, EDT, Thioanisole 및 TIS 등을 1차로 제거하였다. 동일한 절차를 2회 반복하여 고형화 시킨 침전물을 얻었다. 얻은 침전물을 C18 column (250mm × 22 mm, 10μm, Vydac Everest, USA)을 사용하는 고성능 액체 크로마토그래피 기기(Shimadzu Prominence HPLC, Japan)를 이용하여 0.1% (v/v) TFA를 포함하는 Water - Acetonitrile liner gradient (Acetonitrile 농도: 10~75%(v/v)) 방법으로 분리하였다. 정제된 펩타이드의 분자량은 LC/MS(Shimadzu LC/Mass-2020, Japan)로 확인하였고, 순수 정제된 분획물을 동결 건조시켜 백색 분말형태의 펩타이드를 얻었다. Thereafter, the separation of the peptide from the resin and amino acid protecting group was performed by TFA (Trifluoroacetic acid) / EDT (1,2-ethanedithiol) / Thioanisole / TIS (Triisopropylsilane) / H 2 O (mixing ratio (based on weight) = 90 / 2.5 / 2.5 / 2.5 / 2.5). The obtained mixed solution was subjected to an excessive amount of diethyl ether solvent stored in a refrigerator to generate a precipitate, and the obtained precipitate was centrifuged to completely precipitate, and then the excess TFA, EDT, Thioanisole, and TIS were first removed. The same procedure was repeated twice to obtain a solidified precipitate. The obtained precipitate was water containing 0.1% (v/v) TFA using a high-performance liquid chromatography instrument (Shimadzu Prominence HPLC, Japan) using a C18 column (250 mm × 22 mm, 10 μm, Vydac Everest, USA)-Acetonitrile It was separated by a liner gradient (Acetonitrile concentration: 10 to 75% (v/v)) method. The molecular weight of the purified peptide was confirmed by LC/MS (Shimadzu LC/Mass-2020, Japan), and the purified fraction was freeze-dried to obtain a white powdery peptide.

위와 같은 방법을 통하여 하기 실험에 사용될 펩타이드들을 합성하였다. Peptides to be used in the following experiments were synthesized through the above method.

실시예 2. 펩타이드의 N-말단에 S-nitrosylation을 통한 펩타이드 합성 Example 2. Peptide synthesis through S-nitrosylation at the N-terminus of the peptide

실시예 2-1. NO-CPP-0xNLS: Acetyl-C(SNO)GRKKRRQRRR-NH2 (서열번호 1) Example 2-1. NO-CPP-0xNLS: Acetyl-C(SNO)GRKKRRQRRR-NH2 (SEQ ID NO: 1)

시스테인의 티올기에 니트로화 반응이 필요한 상기 펩타이드(서열번호 1) 30 mg 를 물과 아세토니트릴 (1:19 부피 비) 30 ml에 녹이고 4℃로 냉각한 후 t-BuNO2 100 μl를 적가하여 60 분동안 교반하며 반응시켰다. 구체적으로 본 실시예에서 사용된 상기 펩타이드는 N-말단의 시스테인을 아세틸화하고 C-말단을 아미드화하여 말단을 보호한 것을 사용하였다. 모든 반응은 암막 조건 하에 수행되었으며, 반응 후에 동결 건조하여 미색의 분말 형태인 펩타이드를 얻었다. 30 mg of the peptide (SEQ ID NO: 1) requiring nitration reaction in the thiol group of cysteine was dissolved in 30 ml of water and acetonitrile (1:19 volume ratio), cooled to 4°C, and then 100 μl of t-BuNO 2 was added dropwise to 60 The reaction was carried out while stirring for a minute. Specifically, the peptide used in this example was used to protect the terminal by acetylating the cysteine at the N-terminus and amidating the C-terminus. All reactions were carried out under dark film conditions, and after the reaction, freeze-dried to obtain an off-white powdery peptide.

구체적으로, 합성된 펩타이드의 서열과 머무름 시간 및 분자량을 하기 및 도 2에 나타내었다. Specifically, the sequence, retention time, and molecular weight of the synthesized peptide are shown below and in FIG. 2.

Rt= 8.392 분 (0.01%(v/v) TFA를 함유하는 5%(v/v) 내지 100%(v/v)의 DW/Acetonitrile로부터 20분에 걸쳐 다양한 농도구배); MS(ESI) 1568.8 m/e, [M+Na+] = 1588Rt=8.392 min (various gradients over 20 min from 5% (v/v) to 100% (v/v) DW/Acetonitrile containing 0.01% (v/v) TFA); MS (ESI) 1568.8 m/e, [M+Na + ] = 1588

위 확인할 수 있는 바와 같이, 합성된 펩타이드의 정확한 질량값을 통해 N-말단에 S-nitrosylation이 이루어졌음을 확인하였다. As can be seen above, it was confirmed that S-nitrosylation was made at the N-terminus through the exact mass value of the synthesized peptide.

실시예 2-2. NO-CPP-1xNLS : Acetyl-C(SNO)GRKKRRQRRRPKKKRKV-NH2 (서열번호 3)Example 2-2. NO-CPP-1xNLS: Acetyl-C(SNO)GRKKRRQRRRPKKKRKV-NH2 (SEQ ID NO: 3)

시스테인의 티올기에 니트로화 반응이 필요한 상기 펩타이드(서열번호 3) 30 mg 를 물과 아세토니트릴 (1:19 부피 비) 30 ml에 녹이고 4℃로 냉각한 후 t-BuNO2 100 μl를 적가하여 60 분동안 교반하며 반응시켰다. 구체적으로 본 실시예에서 사용된 상기 펩타이드는 N-말단의 시스테인을 아세틸화하고 C-말단을 아미드화하여 말단을 보호한 것을 사용하였다. 모든 반응은 암막 조건 하에 수행되었다. 그리고 나서, 동결 건조하여 미색의 분말 형태인 펩타이드를 얻었다. 30 mg of the peptide (SEQ ID NO: 3) requiring nitration reaction in the thiol group of cysteine was dissolved in 30 ml of water and acetonitrile (1:19 volume ratio), cooled to 4°C, and then 100 μl of t-BuNO 2 was added dropwise to 60 The reaction was carried out while stirring for a minute. Specifically, the peptide used in this example was used to protect the terminal by acetylating the cysteine at the N-terminus and amidating the C-terminus. All reactions were carried out under blackout conditions. Then, it was freeze-dried to obtain a peptide in the form of an off-white powder.

구체적으로, 합성된 펩타이드의 서열과 머무름 시간 및 분자량을 하기 및 도 3에 나타내었다. Specifically, the sequence, retention time, and molecular weight of the synthesized peptide are shown below and in FIG. 3.

Rt= 6.158 분 (0.01%(v/v) TFA를 함유하는 5%(v/v) 내지 100%(v/v)의 DW/Acetonitrile로부터 20분에 걸쳐 다양한 농도구배); MS(ESI) 2433.4 m/e, [M+Na+] = 2455Rt= 6.158 min (various gradients over 20 min from 5% (v/v) to 100% (v/v) DW/Acetonitrile containing 0.01% (v/v) TFA); MS(ESI) 2433.4 m/e, [M+Na + ] = 2455

위 확인할 수 있는 바와 같이, 합성된 펩타이드의 정확한 질량값을 통해 N-말단에 S-nitrosylation이 이루어졌음을 확인하였다. As can be seen above, it was confirmed that S-nitrosylation was made at the N-terminus through the exact mass value of the synthesized peptide.

실시예 2-3. NO-CPP-2xNLS : Acetyl-C(SNO)GRKKRRQRRRPKKKRKVPKKKRKV-NH2 (서열번호 4)Example 2-3. NO-CPP-2xNLS: Acetyl-C(SNO)GRKKRRQRRRPKKKRKVPKKKRKV-NH2 (SEQ ID NO: 4)

시스테인의 티올기에 니트로화 반응이 필요한 상기 펩타이드(서열번호 4) 30 mg 를 물과 아세토니트릴 (1:19 부피 비) 30 ml에 녹이고 4℃로 냉각한 후 t-BuNO2 100 μl를 적가하여 60 분동안 교반하며 반응시켰다. 구체적으로 본 실시예에서 사용된 상기 펩타이드는 N-말단의 시스테인을 아세틸화하고 C-말단을 아미드화하여 말단을 보호한 것을 사용하였다. 모든 반응은 암막 조건 하에 수행되었다. 그리고 나서, 동결 건조하여 미색의 분말 형태인 펩타이드를 얻었다. 30 mg of the peptide (SEQ ID NO: 4) requiring a nitration reaction in the thiol group of cysteine was dissolved in 30 ml of water and acetonitrile (1:19 volume ratio), cooled to 4°C, and then 100 μl of t-BuNO 2 was added dropwise to 60 The reaction was carried out while stirring for a minute. Specifically, the peptide used in this example was used to protect the terminal by acetylating the cysteine at the N-terminus and amidating the C-terminus. All reactions were carried out under blackout conditions. Then, it was freeze-dried to obtain a peptide in the form of an off-white powder.

구체적으로, 합성된 펩타이드의 서열과 머무름 시간 및 분자량을 하기 및 도 4에 나타내었다. Specifically, the sequence, retention time, and molecular weight of the synthesized peptide are shown below and in FIG. 4.

Rt= 5.983 분 (0.01%(v/v) TFA를 함유하는 5%(v/v) 내지 100%(v/v)의 DW/Acetonitrile로부터 20분에 걸쳐 다양한 농도구배); MS(ESI) 3298.0 m/e, [M+H+] = 3319 Rt = 5.983 min (various gradients over 20 min from 5% (v/v) to 100% (v/v) DW/Acetonitrile containing 0.01% (v/v) TFA); MS (ESI) 3298.0 m/e, [M+H+] = 3319

위 확인할 수 있는 바와 같이, 합성된 펩타이드의 정확한 질량값을 통해 N-말단에 S-nitrosylation이 이루어졌음을 확인하였다. As can be seen above, it was confirmed that S-nitrosylation was made at the N-terminus through the exact mass value of the synthesized peptide.

비교예 1. s-nitrosoglutathione (GSNO)을 이용한 펩타이드 내 시스테인에 대한 S-nitrosylationComparative Example 1. S-nitrosylation of cysteine in a peptide using s-nitrosoglutathione (GSNO)

서열번호 6(YGRKKRRQRRIISNASCTTN)10 mg의 펩타이드와 s-nitrosoglutathione (GSNO) 2 mg 을 37 ℃에서 200 mM NaHCO3 버퍼 용매 조건 하에 첨가하여 Overnight 반응시켰다. 그리고 나서, 동결 건조하여 미색의 분말 형태인 펩타이드를 얻었다. SEQ ID NO: 6 (YGRKKRRQRRIISNASCTTN) 10 mg of the peptide and 2 mg of s-nitrosoglutathione (GSNO) were added at 37° C. under 200 mM NaHCO 3 buffer solvent conditions to react overnight. Then, it was freeze-dried to obtain a peptide in the form of an off-white powder.

그 결과를 도 5에 나타내었다. The results are shown in FIG. 5.

도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, S-nitrosylation이 이루어진 펩타이드의 질량이 2592으로 확인되어야 하나, 해당 피크는 확인되지 않아 합성이 이루어지 않았음을 확인하였다. As can be seen in FIG. 5, the mass of the peptide having S-nitrosylation should be confirmed as 2592, but the corresponding peak was not confirmed, and thus it was confirmed that synthesis was not performed.

비교예 2. NaNOComparative Example 2. NaNO 22 를 이용한 N-말단에 S-nitrosylationS-nitrosylation at the N-terminus using

서열번호 7 (CGYGRKKRRQRRR)의 펩타이드 10 mg 과 NaNO2 5 mg 을 상온에서 1M HCl 조건 하에 첨가하여 Overnight 반응시켰다. 모든 반응은 암막 조건 하에 수행되었다. 그리고 나서, 동결 건조하여 미색의 분말 형태인 펩타이드를 얻었다. 10 mg of the peptide of SEQ ID NO: 7 (CGYGRKKRRQRRR) and 5 mg of NaNO 2 were added at room temperature under 1M HCl conditions to react overnight. All reactions were carried out under blackout conditions. Then, it was freeze-dried to obtain a peptide in the form of an off-white powder.

그 결과를 도 6에 나타내었다. The results are shown in FIG. 6.

도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, S-nitrosylation이 이루어진 펩타이드의 질량이 1877으로 확인되어야 하나, 해당 피크는 확인되지 않아 합성이 이루어지 않았음을 확인하였다. As can be seen in FIG. 6, the mass of the peptide in which S-nitrosylation was performed should be confirmed as 1877, but the corresponding peak was not confirmed, and thus it was confirmed that synthesis was not performed.

비교예 3. t-BuNOComparative Example 3. t-BuNO 22 를 이용한 N-말단에 S-nitrosylationS-nitrosylation at the N-terminus using

서열번호 8(CGRKKRRQRRRPPQ)의 펩타이드 10 mg 과 t-BuNO2 20 μl 를 4 ℃에서 DMSO 용매 조건 하에 첨가하여 Overnight 반응시켰다. 모든 반응은 암막 조건 하에 수행되었다. 그리고 나서, 동결 건조하여 미색의 분말 형태인 펩타이드를 얻었다. 10 mg of the peptide of SEQ ID NO: 8 (CGRKKRRQRRRPPQ) and 20 μl of t-BuNO 2 were added at 4° C. under DMSO solvent conditions to react overnight. All reactions were carried out under blackout conditions. Then, it was freeze-dried to obtain a peptide in the form of an off-white powder.

그 결과를 도 7에 나타내었다. The results are shown in FIG. 7.

도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, S-nitrosylation이 이루어진 펩타이드의 질량이 1850으로 확인되어야 하나, 해당 피크는 확인되지 않아 합성이 이루어지 않았음을 확인하였다. 구체적으로, NO가 결합된 형태의 펩타이드의 질량 값은 (1850+1)/2 = 926으로 나와야 하는데 실험결과 1871로 21 정도 더 큰 값이 Main으로 형성되어 합성이 이루어지지 않음을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 7, the mass of the peptide having S-nitrosylation should be confirmed to be 1850, but the corresponding peak was not confirmed, and thus it was confirmed that synthesis was not performed. Specifically, the mass value of the peptide in the form of NO conjugation should be (1850+1)/2 = 926, but as a result of the experiment, it could be confirmed that the synthesis was not made because a value of about 21, which was 1871, was formed as Main.

실시예 3. S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 NO 방출 확인 Example 3. Confirmation of NO release of S-nitrosylation peptide

실온 상태의 PBS buffer (pH 7.4)에 용해된 50 μM의 농도의 각각의 상기 실시예 2-1 내지 2-3에서 합성된 펩타이드들의 일산화질소 방출을 NO sensor (ISO-NOP, World Precision Instruments (WPI), Sarasota, USA)를 이용하여 측정하였다. NO sensor (ISO-NOP, World Precision Instruments (WPI)) to release nitrogen monoxide of the peptides synthesized in Examples 2-1 to 2-3 at a concentration of 50 μM dissolved in a PBS buffer (pH 7.4) at room temperature. ), Sarasota, USA).

그 결과를 도 8에 나타내었다. The results are shown in FIG. 8.

도 8에서 확인되는 바와 같이 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 본 발명에 따른 펩타이드들은 일산화질소를 방출함으로써 일산화질소 공여체로 우수한 효과를 나타내었다. As shown in FIG. 8, the peptides according to the present invention in which the N-terminal cysteine is S-nitrosylation exhibited excellent effects as nitrogen monoxide donors by releasing nitrogen monoxide.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. As the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is obvious that these specific techniques are only preferred embodiments for those of ordinary skill in the art, and the scope of the present invention is not limited thereto. Accordingly, it will be said that the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

<110> EWHA UNIVERSITY - INDUSTRY COLLABORATION FOUNDATION <120> Synthetic method of peptide-based nitric oxide donor <130> EWHA1.66P <160> 8 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPP <400> 1 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg 1 5 10 <210> 2 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Nuclear Localization Sequence <400> 2 Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val 1 5 <210> 3 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPP-1xNLS <400> 3 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Pro Lys Lys Lys Arg 1 5 10 15 Lys Val <210> 4 <211> 25 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPP-2xNLS <400> 4 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Pro Lys Lys Lys Arg 1 5 10 15 Lys Val Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val 20 25 <210> 5 <211> 32 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPP-3xNLS <400> 5 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Pro Lys Lys Lys Arg 1 5 10 15 Lys Val Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val 20 25 30 <210> 6 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Sequence1 <400> 6 Tyr Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Ile Ile Ser Asn Ala Ser 1 5 10 15 Cys Thr Thr Asn 20 <210> 7 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Sequence2 <400> 7 Cys Gly Tyr Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg 1 5 10 <210> 8 <211> 14 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Sequence3 <400> 8 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Pro Pro Gln 1 5 10 <110> EWHA UNIVERSITY-INDUSTRY COLLABORATION FOUNDATION <120> Synthetic method of peptide-based nitric oxide donor <130> EWHA1.66P <160> 8 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 11 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPP <400> 1 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg 1 5 10 <210> 2 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Nuclear Localization Sequence <400> 2 Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val 1 5 <210> 3 <211> 18 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPP-1xNLS <400> 3 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Pro Lys Lys Lys Arg 1 5 10 15 Lys Val <210> 4 <211> 25 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPP-2xNLS <400> 4 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Pro Lys Lys Lys Arg 1 5 10 15 Lys Val Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val 20 25 <210> 5 <211> 32 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPP-3xNLS <400> 5 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Pro Lys Lys Lys Arg 1 5 10 15 Lys Val Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val 20 25 30 <210> 6 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Sequence1 <400> 6 Tyr Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Ile Ile Ser Asn Ala Ser 1 5 10 15 Cys Thr Thr Asn 20 <210> 7 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Sequence2 <400> 7 Cys Gly Tyr Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg 1 5 10 <210> 8 <211> 14 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Sequence3 <400> 8 Cys Gly Arg Lys Lys Arg Arg Gln Arg Arg Arg Pro Pro Gln 1 5 10

Claims (9)

(a) N-말단에 시스테인이 결합된 8-mer 이상의 아미노산 서열을 가진 펩타이드를 물 및 아세토니트릴을 포함하는 용매에 녹여 0 내지 10 ℃로 냉각하는 단계; (b) t-BuNO2를 적가하여 교반하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계의 반응물로부터 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)된 펩타이드를 수득하는 단계;를 포함하는 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법. (a) dissolving a peptide having an amino acid sequence of 8-mer or more to which cysteine is bound to the N-terminus in a solvent containing water and acetonitrile and cooling to 0 to 10°C; (b) adding t-BuNO 2 dropwise and stirring; And (c) obtaining a peptide having S-nitrosylation at the N-terminus from the reaction product of step (b); S-nitrosylation of the cysteine at the N-terminus comprising Method of producing the peptide. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계의 펩타이드는 10 mer 이상의 아미노산 서열을 가진 것인, N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법. The method of claim 1, wherein the peptide of step (a) has an amino acid sequence of 10 mer or more, wherein the N-terminal cysteine is S-nitrosylation. 제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 물 및 아세토니트릴의 부피비는 1:15 내지 1:25인 것인, N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법. The method of claim 1, wherein the volume ratio of water and acetonitrile in step (a) is 1:15 to 1:25, wherein the N-terminal cysteine is S-nitrosylation. . 제1항에 있어서, 상기 온도는 2 내지 6 ℃인 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법. The method of claim 1, wherein the temperature is 2 to 6° C., wherein the N-terminal cysteine is S-nitrosylation. 제1항에 있어서, 상기 펩타이드는 펩타이드 N-말단 시스테인의 아미노기가 아세틸기로 보호되고, 펩타이드의 C-말단이 아미드화된 것인 제조 방법. The method according to claim 1, wherein the peptide has the amino group of the peptide N-terminal cysteine protected with an acetyl group, and the C-terminus of the peptide is amidated. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 t-BuNO2를 1:15 내지 1:30의 몰비로 적가하는 것인, N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법. The method of claim 1, wherein in step (b) t-BuNO 2 is added dropwise at a molar ratio of 1:15 to 1:30, the N-terminal cysteine is S-nitrosylation of the peptide Manufacturing method. 제1항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 펩타이드를 수득하는 단계는 상기 반응물을 동결 건조하는 단계를 포함하는 것인, N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법. The preparation of a peptide obtained by S-nitrosylation of the N-terminal cysteine according to claim 1, wherein the step of obtaining the peptide in step (c) comprises freeze-drying the reactant. Way. 제1항에 있어서, 상기 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)된 펩타이드는 일산화질소 공여체로 작용하는 것인, N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법. The method of claim 1, wherein the N-terminal S-nitrosylation peptide acts as a nitrogen monoxide donor, and the N-terminal cysteine S-nitrosylation of the peptide Manufacturing method. (a) N-말단에 시스테인이 결합된 서열번호 1의 아미노산 서열을 가진 펩타이드, 및 N-말단에 시스테인이 결합된 서열번호 1의 아미노산 서열 및 이의 C-말단에 연결된 적어도 1개에서 3개의 서열번호 2의 아미노산 서열을 가진 펩타이드 중 선택된 어느 하나의 펩타이드를 물 및 아세토니트릴을 포함하는 용매에 녹여 0 내지 10 ℃로 냉각하는 단계;
(b) t-BuNO2를 적가하여 교반하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계의 반응물로부터 N-말단에 S-니트로실화(S-nitrosylation)된 펩타이드를 수득하는 단계;를 포함하는 N-말단의 시스테인을 S-니트로실화(S-nitrosylation)시킨 펩타이드의 제조 방법.
(a) a peptide having an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 to which a cysteine is bound to the N-terminus, and an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 to which a cysteine is bound to the N-terminus, and at least one to three sequences linked to the C-terminus thereof Dissolving any one of the peptides selected from the peptides having the amino acid sequence of number 2 in a solvent containing water and acetonitrile and cooling to 0 to 10°C;
(b) adding t-BuNO 2 dropwise and stirring; And
(c) obtaining a peptide having S-nitrosylation at the N-terminus from the reaction product of step (b); S-nitrosylation of the cysteine at the N-terminus comprising Method for producing a peptide.
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