ジスルフィドピリジル反応化学：レドックス応答性環状ペプチド - ポリマー共役に対する効率的な戦略

環状ペプチド - ポリマーコンジュゲートは、環状ペプチド間の強力な複数の水素結合相互作用によって駆動される超分子ポリマーナノチューブに自己組織化することができます。この研究では、ピリジルジスルフィド反応化学を利用する還元剤に反応する切断可能な結合を導入することにより、反応性ナノチューブを導入しました。サイクリックペプチド（CP-SH）を含むシステインとポリマーを含むピリジルジスルフィドとの間の反応が最初に研究され、環状ペプチドポリマー共役の定量的形成につながりました。次に、非対称の環状ペプチド - ポリマーコンジュゲート（PEG-CP-S-S-S-SPEGA）を、直交するピリジルジスルフィド反応化学およびNHS結合化学を介して合成しました。ジスルフィドピリジル反応化学によって形成されたジスルフィドリンカーは、還元剤の存在下で選択的にチオールに還元され、非組み立てユニマーから自己組織化超分子ポリマーナノチューブへのコンジュゲートの移行を可能にしました。ピリジルジスルフィド反応化学は、環状ペプチド - ポリマーコンジュゲートの合成に向けた方法論を濃縮するだけでなく、酸化還元応答性の環状ペプチド - ポリマーコンジュゲートと、テーレードされた超分子ポリマーナノチューブの新しいファミリーの構築にもつながることが予想されます。構造と機能。

Cyclic peptide-polymer conjugates are capable of self-assembling into supramolecular polymeric nanotubes driven by the strong multiple hydrogen bonding interactions between the cyclic peptides. In this study, we have engineered responsive nanotubes by introducing a cleavable bond that responds to a reductant utilizing pyridyl disulfide reaction chemistry. Reactions between a cysteine containing cyclic peptide (CP-SH) and pyridyl disulfide containing polymers were initially studied, leading to the quantitative formation of cyclic peptide-polymer conjugates. An asymmetric cyclic peptide-polymer conjugate (PEG-CP-S-S-pPEGA) was then synthesized via orthogonal pyridyl disulfide reaction chemistry and NHS coupling chemistry. The disulfide linker formed by the pyridyl disulfide reaction chemistry was then selectively reduced to thiols in the presence of a reductant, enabling the transition of the conjugates from nonassembling unimers to self-assembled supramolecular polymeric nanotubes. It is anticipated that the pyridyl disulfide reaction chemistry will not only enrich the methodology toward the synthesis of cyclic peptide-polymer conjugates, but also lead to the construction of a new family of redox-responsive cyclic peptide-polymer conjugates and supramolecular polymeric nanotubes with tailored structures and functionalities.