构建肽核酸编码的α-芋螺毒素肽二硫键模拟物文库

Disulfide-rich peptide toxins have a wealth of biological activity and a variety of skeletal structures, and have been extensively studied in the field of peptide-based drug discovery. In order to explore the potential biological activity of disulfide-rich peptide toxins, synthetic combinatorial chemical library has been constructed by several groups. However, the previous combinatorial library has two major drawbacks: 1) the formation of undesired disulfide bonds; 2) the tedious work in the library construction and screening process, which compromise their use in the laboratory. In order to solve the problem of disulfide bond mispairing, this project proposes the preparation of α-conotoxin peptide disulfide mimicry library using diaminodiacid-based solid-phase synthesis. To simplify library screening, the project proposes the use of peptide nucleic acid barcodes to encode the molecules in the library and use them to screen toxin peptide inhibitor molecules that target the HCV p7 channel protein. The library of the α-conotoxin peptide disulfide mimics barcoded by the peptide nucleic acid will have a promising potential in the discovery of bioactive disuifide-rich peptide toxins.

富含二硫键的肽类毒素具有丰富的生物活性和多样化的骨架结构，并且已经在多肽药物发现领域中被广泛地研究。为了探索富含二硫键的肽毒素的潜在生物活性，几个课题组发展出组合化学文库。然而，前人的组合文库有两个主要缺点：1）形成不需要的二硫键; 2）文库构建和筛选工作繁琐，影响了它们在实验室中的使用。为了解决二硫键错配的问题，本项目提出使用基于二氨基二酸固相合成法制备α-芋螺毒素肽二硫化物模拟文库。为了简化文库筛选，该项目提出使用肽核酸条形码编码文库中的分子，并使用它们筛选靶向HCV p7通道蛋白的毒素肽抑制剂分子。拟提出的由肽核酸条形码化的α-芋螺毒素多肽二硫键模拟物的文库在发现富含生物活性二硫键的肽毒素方面将具有吸引人的应用前景。

二硫键广泛存在于α-芋螺毒素等肽类药物中，对维持生物活性肽的结构起重要作用。然而，二硫键很容易被还原，这可能导致肽药物中不希望的二硫键错配。肽类药物中二硫键的化学工程可以解决二硫键不稳定的问题。本项目拟利用基于二氨基二酸的固相多肽合成技术，构建在特定位置含有硫醚键的富含二硫键的芋螺毒素，并利用多肽核酸条形码对工程芋螺毒素进行编码，以筛选和优化生物活性多肽。在该项目的支持下，我们开发了一种基于二氨基二酸的固相肽合成新策略，用于高效制备基于肽的药物二硫化物模拟物；对含有四个二硫键的铁调素的二硫键进行化学修饰，并发现了一种高活性的微型铁调素模拟物；开发了一种构建含有四对二硫键的长链蝎毒肽 AaH-II 的有效策略；开发了用于设计螺旋约束肽的硫醚键连接的新框架；筛选并优化了一系列单环和双环SHAP肽，可激活MST1/2激酶功能和抑制肿瘤发展。我们的工作证明了我们项目中描述的想法在设计、发现和优化生物活性肽方面的实用性。