Синтез пептидов — Arc.Ask3.Ru

Синтез пептидов Пептидный синтез Получение пептидов из аминокислот с помощью амидных связей   Химический синтез начинается с карбоксильного конца и продолжается […]

Синтез пептидов

  • Пептидный синтез

    • Получение пептидов из аминокислот с помощью амидных связей  
    • Химический синтез начинается с карбоксильного конца и продолжается до аминоконца  
    • Биосинтез белков происходит в обратном направлении  
  • Твердофазный пептидный синтез (SPPS)

    • Метод разработан Робертом Брюсом Меррифилдом  
    • Использует полимерную подложку для быстрого синтеза пептидов  
    • Подложка функционализирована реакционноспособными группами  
  • Процесс SPPS

    • Аминокислоты защищаются на N-конце и боковой цепи  
    • Цикл снятия защиты и реакций сопряжения повторяется  
    • Неочищенный пептид отщепляется от подложки и очищается  
  • Реагенты для связывания пептидов

    • Карбодиимиды, такие как DCC и DIC, используются для образования амидных связей  
    • Амидиниевые и фосфониевые реагенты, такие как HBTU и BOP, предотвращают эпимеризацию  
    • Ангидрид пропанфосфоновой кислоты (T3P) эффективен для коммерческих целей  
  • Твердые подложки

    • Выбираются из соображений физической стабильности и набухания  
    • Используются гелевые, поверхностные и композитные подложки  
    • Смола Wang часто используется для получения пептидов с С-концевыми карбоновыми кислотами  
  • Использование защитных групп в синтезе пептидов

    • Защитные группы предотвращают нежелательные побочные реакции, такие как самосоединение аминокислот.  
    • В твердофазном синтезе используются Boc/бензиловый и Fmoc/трет-бутиловый подходы.  
  • Boc/бензиловый подход

    • Использует TFA-лабильную N-концевую защиту Boc и защиту боковой цепи бензилом.  
    • Удаление защиты происходит с помощью безводного фтористого водорода.  
    • Преимущества: снижение агрегации пептидов, подходит для чувствительных к основанию фрагментов.  
  • Fmoc/трет-бутиловый подход

    • Использует N-концевую защиту Fmoc, лабильную к основанию.  
    • Удаление защиты происходит с помощью пиперидина в DMF.  
    • Преимущества: более мягкая схема снятия защиты, ортогональность в условиях SPP.  
  • Другие защитные группы

    • Бензилоксикарбонил (Z) используется для защиты аминов карбаматного типа.  
    • Аллилоксикарбонильная группа (alloc) используется для ортогональной схемы снятия защиты.  
    • Литографические группы используются для фотохимического анализа.  
  • Образование региоселективной дисульфидной связи

    • Поэтапное образование дисульфидных связей с использованием тиоловых защитных групп.  
    • Тиоловые защитные группы должны быть обратимыми, выдерживать условия синтеза и не влиять на другие группы.  
  • Синтез пептидов с помощью микроволновой печи

    • Используется для получения длинных пептидных последовательностей с высокой степенью выхода.  
  • Непрерывный твердофазный синтез пептидов

    • Позволяет нагревать реагенты с хорошим контролем температуры.  
    • Преимущества: ускорение кинетики реакции, минимизация побочных реакций.  
  • Синтез длинных пептидов

    • Ступенчатое удлинение подходит для небольших пептидов.  
    • Конденсация фрагментов лучше для сложных длинных пептидов, но требует защиты от рацемизации.  
  • Методы синтеза пептидов

    • Фрагментарная конденсация требует большого избытка фрагмента, что может быть ограничено длиной фрагмента.  
    • Химическая лигация позволяет создавать длинные пептидные цепи в водном растворе.  
    • Наиболее распространенный метод химической лигации использует пептидный тиоэфир, реагирующий с концевым цистеином.  
    • Другие методы включают использование расщепленных интеинов, спонтанное образование изопептидных связей и лигацию с помощью sortase.  
  • Оптимизация синтеза длинных пептидов

    • В Medicon Valley разработан метод для оптимизации синтеза длинных пептидов.  
    • Простая пре-последовательность (Lysn, Glun, (LysGlu)n) на C-конце пептида индуцирует альфа-спиральную структуру.  
    • Это может увеличить биологическую полужизнь, улучшить стабильность пептида и ингибировать ферментативную деградацию без изменения фармакологической активности.  
  • Циклические пептиды

    • Пептиды могут быть циклизованы на твердой подложке с использованием различных реагентов, таких как HBTU/HOBt/DIEA, PyBop/DIEA, PyClock/DIEA.  
    • Циклизация может быть проведена на твердой подложке с помощью амидной связи между депротекционированным N-концом и C-концом.  
    • После циклизации пептид очищается от смолы кислотным гидролизом.  
    • Цистеин может быть использован для создания дисульфидных мостиков, стабилизирующих белки.  
    • Модифицированные цистеины с S-ацетомидометилом (Acm) могут блокировать образование дисульфидных связей, сохраняя первичную структуру белка.  
  • Off-resin циклозация

    • Off-resin циклозация включает синтез ключевых интермедиатов на твердой подложке с последующей ключевой циклозацией в растворе.  
    • Недостатки включают потерю эффективности синтеза в растворе, необходимость очистки от побочных продуктов и возможность образования нежелательных олигомеров.  
    • Пентафторфениловые эфиры (FDPP, PFPOH) и BOP-Cl полезны для циклозации пептидов.  
  • История

    • Первый защищенный пептид был синтезирован Теодором Курциусом в 1882 году.  
    • Первый свободный пептид был синтезирован Эмилем Фишером в 1901 году.  

Полный текст статьи:

Синтез пептидов — Arc.Ask3.Ru

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх