Kaj je sinteza peptidov

 

Sinteza peptidov je aktivno področje v kemiji beljakovin in peptidov, ki običajno vključuje zaporedno dodajanje aminokislin v določenem vrstnem redu za tvorbo peptidne verige s kemičnimi metodami. Glavni metodi sinteze sta sinteza v tekoči fazi in trdni fazi. V primerjavi z LPPS ima SPPS prednosti, da je hitrejši, enostavnejši, z manj stranskimi reakcijami in večjim izkoristkom.

 

Standardna metoda SPPS, vključno s strategijama Boc (benzil) in Fmoc (tBu).

 

 

Boc (benzil) strategija

Pri tem sinteznem pristopu se kot trdni nosilci uporabljajo klorometilirane, hidroksimetilirane polistirenske in p-metoksibenzilne (PMA) smole. -amino skupina je zaščitena s t-butoksikarbonilom (Boc), medtem ko so stranske verižne skupine aminokislin zaščitene z benzilnimi derivati. Boc skupino odstranimo s čisto TFA ali TFA v CH2Cl2, na koncu sinteze pa odstranimo zaščitne skupine stranske verige in vezi peptid-smola z močno kislino, kot je brezvodna fluorovodikova kislina (HF) ali TFMSA.

 

Strategija Fmoc (tBu).

Pri tem sinteznem pristopu se Wang-smola, 2-klorotritil kloridna smola, Rink amid-AM smola, Rink amid-MBHA smole uporabljajo kot trdni nosilci. -amino skupina je zaščitena z 9-fluorenilmetoksikarbonilom (Fmoc ), medtem ko so stranske verižne skupine aminokislin zaščitene s kislinsko labilnimi zaščitnimi skupinami. Skupino Fmoc odstranimo z 20 % piperidina v DMF, na koncu sinteze pa odstranimo zaščitne skupine stranske verige in vezi peptid-smola z 1 %-95 % TFA. Fmoc SPPS je trenutno prednostna metoda za sintezo peptidov.

 

Osnovna načela sinteze peptidov v trdni fazi Fmoc

 

Izberite smolo

Najpogosteje uporabljene smole v Fmoc SPPS, vključno s 4-alkoksibenzil alkoholno (Wang) smolo, 2-klorotritil kloridno smolo, smolo Rink Amide, smolo Rink Amide-MBHA. Amidne smole se uporabljajo za sintezo peptidov z zahtevano C terminalno amidacijo. Wangova smola in 2-Cl Trt smola se običajno uporabljata za sintezo peptida z zahtevanim COOH brez C terminala. Ko pa ima C-konec peptida Pro in Gly kot prvo aminokislino, Wangove smole ne bi smeli uporabljati zaradi tveganja za nastanek DKP (diketopiperazina), priporočamo uporabo 2-klorotritil kloridne smole.

 

 

Pritrditev zaščitenih aminokislin na smole

Prva aminokislina Fmoc je pritrjena na netopno nosilno smolo preko kislinsko labilnega povezovalca.

 

Deprotekcija -amino zaščitne skupine

Začasno Fmoc zaščitno skupino na N-koncu peptidilne smole odstranimo z obdelavo z raztopino 20 % piperidina v DMF. Ta reakcija se običajno konča v 10 do 20 minutah.

 

Koraki pranja

Po vsaki kemični reakciji se izvedejo koraki pranja, da se iz smole odstranijo odvečni reagenti, stranski produkti in nezreagirane molekule. To pomaga ohranjati čistost rastoče peptidne verige.

 

Aktivacija in sklopitev zaščitene aminokisline

Zaščitena aminokislina, vezana na smolo, se aktivira, da se poveča njena reaktivnost za spajanje z naslednjo aminokislino v zaporedju. Pogosta aktivacijska sredstva vključujejo HOAt, HOBt, PyBOP, PyAOP, HBTU in HATU. Pripajanje vključuje tvorbo peptidne vezi med aktivirano aminokislino in amino skupino rastoče peptidne verige. Kaiserjev test se običajno uporablja za spremljanje popolnosti reakcij spajanja.

 

Koraki pranja

Podobno kot pri prejšnjih korakih pranja, to zagotavlja odstranitev odvečnih reagentov in stranskih produktov po reakciji pripajanja.

 

Odcepitev od smole in odstranitev zaščite zaščitnih skupin stranske verige

Ko je želeno peptidno zaporedje sintetizirano na smoli, se odcepi od trdne podpore z uporabo koktajla za cepitev, kot je trifluoroocetna kislina (TFA), ki vsebuje čistila, kot sta tioanizol in voda. Hkrati se odstranijo zaščitne skupine stranske verige na aminokislinskih ostankih, kar razkrije popolnoma nezaščiten peptid, pripravljen za čiščenje in analizo.