Scientific abstract

Faculty of Science
Bachelor Project Chemistry
Amsterdam, 29-6-2006
Title
Development of tools for selective sequestering and mass-spectrometric analysis of azide
containing peptides
Author
Robin van der Ploeg (0312592)
Supervisors
Dr. J.W. Back
Dhr. H. Bieräugel
Dr. J.H. van Maarseveen
Summary
Recently, biologists have successfully incorporated azide functionalized peptides into the
biomolecules of living cells. The objective of this project was to find alkynes that are reactive
towards azide containing peptides under mild conditions. The use of a catalyst was not
allowed because this causes undesired side reactions.
Several tests were done with readily available electron deficient alkynes and some were
synthesized. We conclude that CF3 substituted alkynes are a promising class of compounds
that can be used for reactions with azide containing peptides without the use of a catalyst.
When further optimized, this class of compounds could form the basis for a method to study
the proteome of living organisms in a time resolved way.
1
Nederlandse samenvatting voor 6VWO
Veruit de meeste processen die zich afspelen in levende cellen zijn het werk van eiwitten.
Eiwitten staan daarom sterk in de belangstelling van onderzoekers.
Onlangs zijn biologen er in geslaagd om eencelligen eiwitten te laten synthetiseren waarin in
plaats van het aminozuur methionine het onnatuurlijke aminozuur azido-homoalanine zit. Om
te zien welke eiwitten de eencelligen in een bepaalde tijdspanne synthetiseren willen we een
hars ontwikkelen waaraan een reactieve groep zit die kan reageren met azido-homoalanine.
Op die manier kun je bepaalde eiwitten uit een oplossing vissen, schoonspoelen en bestuderen
met massaspectrometrie, een techniek waarmee je heel nauwkeurig molecuulgewichten kunt
bepalen.
In dit project heb ik enkele beschikbare alkynen getest op hun reactiviteit ten opzichte van
azides (de functionele groep in azido-homoalanine).Ik heb er zelf ook een aantal
gesynthetiseerd. Mijn conclusie is dat moleculen met een C≡C binding en een CF3 groep aan
de ene kant en een amide binding aan de andere kant zeer geschikt zijn voor dit doel.
hars
O
O
Reactieve driedubbele CC binding
N
Azido-homoalanine
CF3
N
O
hars
N
N3
O
O
H2N
N
N
N
O
CF3
N
O
H
N
N
H
O
Eiwit opgebouwd uit aminozuren
in oplossing
O
H
N
CO2H
H2N
N
H
CO2H
O
Eiwit vastgezet op een hars.
Na zuivering kan het eiwit bestuudeerd
worden met massaspectrometrie
2