Ce este sinteza peptidelor

 

Sinteza peptidelor este un domeniu activ în chimia proteinelor și peptidelor, care implică în mod obișnuit adăugarea secvențială a aminoacizilor într-o ordine definită pentru a forma lanțul peptidic prin metode chimice. Principalele metode de sinteză sunt sinteza în fază lichidă și în fază solidă. În comparație cu LPPS, SPPS are avantajele de a fi mai rapid, mai simplu, cu mai puține reacții secundare și cu randamente mai mari.

 

Metoda SPPS standard, inclusiv strategiile Boc (benzil) și Fmoc (tBu).

 

 

Strategia Boc (benzil).

În această abordare de sinteză, polistirenul clorometilat, hidroximetilat și rășinile p-metoxibenzil (PMA) sunt utilizate ca suporturi solide. Gruparea -amino este protejată cu t-butoxicarbonil (Boc), în timp ce grupările laterale ale aminoacizilor sunt protejate cu derivați benzii. Gruparea Boc este îndepărtată folosind TFA pur sau TFA în CH2CI2, iar la sfârșitul sintezei, grupările de protecție a catenei laterale și legăturile peptidă-rășină sunt îndepărtate cu un acid puternic cum ar fi acidul fluorhidric anhidru (HF) sau TFMSA.

 

Strategia Fmoc (tBu ).

În această abordare de sinteză, rășina Wang, 2-rășină clorură de clorotritil, rășină Rink amide-AM, rășini Rink amidă-MBHA sunt utilizate ca suporturi solide. Gruparea -amino este protejată cu 9-fluorenilmetoxicarbonil (Fmoc ), în timp ce grupările de catene laterale de aminoacizi sunt protejate cu grupări protectoare labile la acid. Gruparea Fmoc este îndepărtată folosind piperidină 20% în DMF, iar la sfârșitul sintezei, grupările de protecție a catenei laterale și legăturile peptidă-rășină sunt îndepărtate cu 1%-95% TFA. Fmoc SPPS este în prezent metoda preferată pentru sinteza peptidelor.

 

Principiile de bază ale sintezei peptidelor în fază solidă Fmoc

 

Alegeți Rășină

Cele mai utilizate rășini în Fmoc SPPS, inclusiv rășina 4-alcoxibenzilic (Wang), 2-rășină clorură de clorotritil, rășină Rink Amide, rășini Rink Amide-MBHA. Rășinile amidice sunt utilizate pentru sinteza peptidelor cu amidare C-terminală necesară. Rășina Wang și rășina 2-Cl Trt sunt utilizate în mod obișnuit pentru peptida de sinteză cu COOH fără terminal C necesar. Dar când capătul C-terminal al peptidei are Pro și Gly ca prim aminoacid, rășina Wang nu trebuie utilizată din cauza riscului de formare a DKP (diketopiperazina), 2-rășina clorotritil clorură este recomandată pentru utilizare.

 

 

Atașarea aminoacizilor protejați la rășini

Primul aminoacid Fmoc este atașat la o rășină suport insolubilă prin intermediul unui linker labil la acid.

 

Deprotejarea grupării protectoare -amino

Gruparea de protecție temporară Fmoc de la capătul N-terminal al rășinii peptidil este îndepărtată prin tratarea acesteia cu o soluție de piperidină 20% în DMF. Această reacție se termină de obicei în 10 până la 20 de minute.

 

Etape de spălare

După fiecare reacție chimică, se efectuează etape de spălare pentru a îndepărta excesul de reactivi, produșii secundari și moleculele nereacționate din rășină. Acest lucru ajută la menținerea purității lanțului peptidic în creștere.

 

Activarea și cuplarea aminoacidului protejat

Aminoacidul protejat legat de rășină este activat pentru a-și spori reactivitatea pentru cuplarea cu următorul aminoacid din secvență. Agenții de activare obișnuiți includ HOAt, HOBt, PyBOP, PyAOP, HBTU și HATU. Cuplarea implică formarea unei legături peptidice între aminoacidul activat și gruparea amino a lanțului peptidic în creștere. Un test Kaiser este utilizat de obicei pentru a monitoriza caracterul complet al reacțiilor de cuplare.

 

Etape de spălare

Similar cu etapele anterioare de spălare, aceasta asigură îndepărtarea excesului de reactivi și produse secundare după reacția de cuplare.

 

Scindarea de rășină și deprotejarea grupărilor de protecție a lanțului lateral

Odată ce secvența peptidică dorită este sintetizată pe rășină, aceasta este scindată din suportul solid folosind un cocktail de scindare cum ar fi acid trifluoracetic (TFA) care conține captatori precum tioanisol și apă. Simultan, grupările de protecție a lanțului lateral de pe reziduurile de aminoacizi sunt îndepărtate, dezvăluind peptida complet deprotejată gata pentru purificare și analiză.