[发明专利]一种环肽化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种环肽化合物及其制备方法和应用。本发明以带有二甲醛的芳香族环系前体作为连接子，在温和条件下，快速高效的以头‑侧链和侧链‑侧链两种方式对无保护肽链上的两个氨基进行成环标记，形成的异吲哚啉亚胺的结构较为稳定，同时还可以利用缺电子的亲电试剂进行后续修饰，得到更为复杂的结构。本发明所需样品用量少，反应体系干净，产物结构稳定；可适用于除半胱氨酸外所有含两个氨基肽链的环化反应。本发明为后续进行环肽分子库的构建以及高通量药物筛选提供了非常有利的支撑。

技术领域

本发明属于多肽化学合成领域，具体涉及一种环肽化合物及其制备方法和应用。

背景技术

蛋白-蛋白相互作用(PPI)在生物体的生命活动中起着十分重要的作用。大部分蛋白-蛋白相互作用(PPIs)发生在短肽和球状蛋白之间；参与表面相互作用的多肽发挥着重要作用，利用多肽修饰干扰蛋白-蛋白相互作用有很大的应用前景。与线性肽相比，环肽化合物显示出更强的刚性，同时具有更高的酶解稳定性、膜通透性以及较高的口服利用率。目前，已经发展了许多构建环肽的策略，如利用Cu催化的炔基[3+2]环加成、Ru催化的烯烃复分解、Pd催化的半胱氨酸Cys-SH和赖氨酸Lys-NH₂的芳基化、无金属催化二硫键的形成、恶二唑的形成和 Petasis-borono-Mannich反应构建环肽。这些策略的弊端在于：需要引入非天然氨基酸；需要过渡金属催化；需要非水溶剂等。因此，发展无金属催化剂在温和条件下对无保护肽链进行大环化策略仍亟待发展。

邻苯二甲醛(OPA)作为一种荧光试剂已被广泛应用于多肽的量化和蛋白质硫醇基团的检测中。最近，李学臣(J.Am.Chem.Soc.2019,141,12274)和Perrin(Angew.Chem.Int.Ed. 2019,58,14120)课题组分别报道了利用邻苯二甲醛(OPA)对无保护肽链上的半胱氨酸(Cys) 和赖氨酸(Lys)进行环化连接。其利用OPA与Cys的巯基与Lys的氨基形成异吲哚硫醚结构，但是这种结构在光和氧气的条件下会发生分解从而使装订断开。目前对肽链的大环化策略大多基于Cys，但是由于其在蛋白中丰度较低，因此通过探索其它氨基酸的亲核残基作为另一锚定位点能够拓展目前的多肽装订策略。

发明内容

鉴于以上所述现有的技术缺点，本发明的目的在于提供一种环肽化合物及其制备方法和应用。本发明以带有二甲醛的芳香族环系前体作为连接子，在温和条件下，快速高效的以头- 侧链和侧链-侧链两种方式对无保护肽链上的两个氨基进行成环标记，形成的异吲哚啉亚胺的结构较为稳定，同时还可以利用缺电子的亲电试剂进行后续修饰，得到更为复杂的结构。

邻苯二甲醛是商业可以买到的、价格便宜的用于检测氨基结构、蛋白和肽类化合物的衍生化试剂，衍生物产物通过高效液相色谱法进行检测。利用邻苯二甲醛作为连接子合成环肽，为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的目的之一是提供一种环肽化合物，具有如下结构通式：

AA₁至AAn代表氨基酸脱水缩合形成的肽链，且所述肽链的AAn为肽链C端；所述肽链AAn与-NH₂之间通过酰胺键连接；n代表肽链的长度，n≤33；

所述肽链的原料选用的氨基酸为除半胱氨酸(Cys)和/或硒代半胱氨酸外的任意天然氨基酸；

所述肽链中AY对应于AA₁至AAn-1中的任意位置；

当AY对应于肽链中AA₁的位置时，AY-N对应的氨基酸中至少含有一处裸露的氨基；

当AY对应于肽链中AA₂至AAn-1中的任意位置时，AY-N对应的氨基酸中仅含有一处裸露的氨基；

AX-N对应的氨基酸中仅含有一处裸露的氨基；

Ar选自芳香族环系。