Pêşniyara guhertina kîmyewî ya peptîd

Peptîd çînek pêkhateyan in ku bi girêdana gelek asîdên amînî ve bi girêdanên peptîdê ve têne çêkirin.Ew di organîzmayên zindî de li her derê hene.Heya nuha, bi deh hezaran peptîd di organîzmayên zindî de hatine dîtin.Peptîd di birêkûpêkkirina çalakiyên fonksiyonel ên pergalên cihêreng, organ, tevn û hucreyan û di çalakiyên jiyanê de rolek girîng dileyzin, û bi gelemperî di analîzên fonksiyonel, lêkolîna antîpodê, pêşkeftina derman û qadên din de têne bikar anîn.Bi pêşkeftina biyoteknolojî û teknolojiya senteza peptîdê re, bêtir û bêtir dermanên peptîdê li klînîkê hatine pêşve xistin û sepandin.

Cûreyek cûrbecûr guheztinên peptîdê hene, ku meriv bi hêsanî dikare di nav guheztina paşîn û guheztina pêvajoyê de were dabeş kirin (bi karanîna guheztina asîda amînî ya jêgirtî), û guheztina N-termînalê, guheztina C-termînalê, guheztina zincîra alî, guheztina asîda amînî, guheztina skeleton, hwd., li ser malpera guherandinê ve girêdayî ye (Wêne 1).Wekî navgînek girîng ji bo guheztina strukturên zincîra bingehîn an komên zincîra alî yên zincîreyên peptîdê, guheztina peptîd dikare bi bandor taybetmendiyên laşî û kîmyewî yên pêkhateyên peptîd biguhezîne, çareserbûna avê zêde bike, dema çalakiyê di vivo de dirêj bike, belavkirina wan a biyolojîkî biguhezîne, immunogenicity ji holê rake. Di vê gotarê de, çend stratejiyên guheztina peptîdê yên sereke û taybetmendiyên wan têne destnîşan kirin.

nûçe-1

1. Bisiklêdan

Peptîdên cyclic di biyolojî de gelek serîlêdanên xwe hene, û gelek peptîdên xwezayî yên bi çalakiya biyolojîkî peptîdên dorhêl in.Ji ber ku peptîdên çerxîkî ji peptîdên rêzikî hişktir in, ew li hember pergala digestive zehf berxwedêr in, dikarin di rêça digestive de bijîn, û ji bo receptorên armancê têkiliyek bihêztir nîşan didin.Cyclîzasyon awayê herî rasterast e ji bo sentezkirina peptîdên dorhêlî, nemaze ji bo peptîdên bi îskeletek avahîsaziya mezin.Li gorî moda cyclîzasyonê, ew dikare li celebê zincîra zincîra alî, termînalê - celebê zincîra alî, termînalê - celebê termînalê (cûreya paşîn-dawî) were dabeş kirin.

(1) zencîra alîgir
Cûreya herî gelemperî ya zincîra alîgir berbi zincîra alîgir ve girêdana dîsulfîdê ya di navbera bermahiyên cysteine ​​de ye.Ev cyclîzasyon ji hêla cotek bermahiyên cysteine ​​ve têne hilanîn û dûv re oksîde dibin da ku girêdanên dîsulfîdê çêbikin.Senteza Polycyclic dikare bi rakirina bijartî ya komên parastina sulfhydryl were bidestxistin.Cyclîzasyon dikare an di halvek piştî veqetandinê de an jî li ser rezînek pêş-veqetandinê de were kirin.Cîklîzasyona li ser rezînan dibe ku ji çerxkirina çareserker kêmtir bibandor be ji ber ku peptîdên li ser rezîkan bi hêsanî pêkhateyên cyclified pêk naynin.Cûreyek din a zincîra alî - çîklîzasyona zincîra alîgir damezrandina avahiyek amîdê ye di navbera aspartek aspartîk an bermahiyek asîdê glutamic û asîdek bingehîn a amînî de, ku hewce dike ku koma parastina zincîra alîgir pêdivî ye ku bi bijartî ji polîpeptîdê were derxistin. li ser resin an piştî veqetandinê.Cûreya sêyemîn a zincîra alî - cyclization zincîra alî ye ku ji hêla tyrosine an p-hydroxyphenylglycine ve avakirina etherên difenîl e.Di hilberên xwezayî de ev celeb cyclization tenê di hilberên mîkrobial de tê dîtin, û hilberên cyclization bi gelemperî nirxa dermanê potansiyel heye.Amadekirina van pêkhateyan şert û mercên reaksiyonê yên bêhempa hewce dike, ji ber vê yekê ew pir caran di senteza peptîdên kevneşopî de nayên bikar anîn.

nûçe-(2)

(2) termînalê-to-alî
Cîklîzasyona zincîra aliyê termînalê bi gelemperî C-termînalê bi koma amînî ya zincîra alîgirê lîzîn an ornîtîn, an N-termînalê bi zincîra alîgirê aspartîk an asîda glutamic re vedigire.Cîklîzasyona din a polîpeptîdê bi avakirina girêdanên etherê di navbera termînala C û zincîreyên alîgirê serine an threonine de pêk tê.

(3) Tîpa termînalê an serê-bi dûvikê
Polîpeptîdên zincîreyê dikarin di nav çareserkerê de bizivirin an jî li ser rezînek ji hêla zincîrkirina zincîra alî ve werin veguheztin.Pêdivî ye ku tansiyonên kêm ên peptîdan di navendîkirina çareserker de werin bikar anîn da ku ji oligomerîzasyona peptîdan dûr nekevin.Hilberîna polîpeptîdek zengila sentetîk a serî-bi dûvik bi rêza polîpeptîda zincîrê ve girêdayî ye.Ji ber vê yekê, berî amadekirina peptîdên dorhêlî li ser astek mezin, divê pêşî pirtûkxaneyek ji peptîdên zincîra girêk ên gengaz were afirandin, li dûv cyclization were çêkirin da ku rêza bi encamên çêtirîn bibîne.

2. N-metîlasyon

N-metîlasyon bi eslê xwe di peptîdên xwezayî de pêk tê û di nav senteza peptîdê de tête navandin da ku pêşî li avakirina girêdanên hîdrojenê bigire, bi vî rengî peptîd ji biyolojîk û paqijkirinê re berxwedêrtir dike.Senteza peptîdên ku bi karanîna asîda amînî ya N-methylated têne bikar anîn rêbaza herî girîng e.Wekî din, reaksiyona Mitsunobu ya N-(2-nitrobenzene sulfonyl chloride) navbeynkarên polîpeptîd-resîn bi metanol re jî dikare were bikar anîn.Ev rêbaz ji bo amadekirina pirtûkxaneyên peptîdên dorhêl ên ku asîdên amînî yên N-methylated hene hatine bikar anîn.

3. Fosforîlasyon

Fosforîlasyon di xwezayê de yek ji guherandinên herî gelemperî yên piştî wergerandinê ye.Di şaneyên mirovan de, ji %30 zêdetir proteînan fosforîle dibin.Fosforîlasyon, nemaze fosforîlasyona berepaş, di kontrolkirina gelek pêvajoyên hucreyî de, wekî veguheztina nîşanê, vegotina genê, rêziknameya şaneyê û cytoskeleton, û apoptosis, rolek girîng dilîze.

Fosforîlasyon dikare li cûrbecûr bermahiyên amino acîd were dîtin, lê armancên fosforîlasyonê yên herî gelemperî bermahiyên serine, threonine û tyrosine ne.Fosphotyrosine, phosphothreonine, and phosphoserine derivatives di dema sentezê de di nav peptîdan de têne danîn an jî piştî senteza peptîdê têne çêkirin.Fosforîlasyona bijartî dikare bi karanîna bermahiyên serine, threonine û tyrosine ku bi bijartî komên parastinê radike, were bidestxistin.Hin reagentên fosforîlasyonê jî dikarin komên asîda fosforîk bi guheztina postê têxin nav polîpeptîdê.Di salên dawî de, fosforîlasyona lîzînê ya cihê-taybetî bi karanîna reaksiyonek Staudinger-phosphite bijartî ya kîmyewî hate bidestxistin (Wêne 3).

nûçe-(3)

4. Myristoylation û palmitoylation

Acilkirina N-termînalê bi asîdên rûn re dihêle ku peptîd an proteîn bi parzûnên xaneyê ve girêbidin.Rêzeya mîrîdamoylated a li ser N-termînalê dihêle ku proteînên kînazên malbata Src û proteînên Gaq transkrîptaza berevajîkirî werin armanc kirin ku bi parzûnên hucreyê ve werin girêdan.Acîda Myristîk bi karanîna reaksiyonên pevgirêdana standard bi N-termînala resin-polypeptide ve hate girêdan, û lîpopeptîda encam dikare di bin şert û mercên standard de were veqetandin û ji hêla RP-HPLC ve were paqij kirin.

5. Glycosylation

Glycopeptîdên wekî vancomycin û teicolanin antîbiyotîkên girîng in ji bo dermankirina enfeksiyonên bakterî yên berxwedêr ên dermanan, û glycopeptîdên din bi gelemperî ji bo teşwîqkirina pergala berevaniyê têne bikar anîn.Wekî din, ji ber ku gelek antîjenên mîkrobîkî glycosylated in, ji bo baştirkirina bandora dermankirinê ya enfeksiyonê lêkolînkirina glycopeptîdan pir girîng e.Ji hêla din ve, hate dîtin ku proteînên li ser membrana hucreyê ya hucreyên tumorê glycosylation ne normal nîşan didin, ku glycopptîd di lêkolîna parastina kanserê û tîmorê de rolek girîng dileyze.Glîkopeptîd bi rêbaza Fmoc/t-Bu têne amadekirin.Bermahiyên glycosylated, yên wekî threonine û serine, bi gelemperî ji hêla fMOCs-ên aktîfkirî yên pentafluorofenol ester ve di nav polîpeptîdan de têne danîn da ku asîdên amînî yên glycosylated biparêzin.

6. Isoprene

Isopentadienylasyon li ser bermahiyên cysteine ​​di zincîra kêlekê de li nêzî C-termînalê pêk tê.Proteîn îzoprene dikare têkiliya parzûna hucreyê baştir bike û têkiliya proteîn-proteîn çêbike.Proteînên îzopentadienated tyrosine phosphatase, GTase piçûk, molekulên cochaperone, lamina nukleer, û proteînên girêdana sentromerîk hene.Polîpeptîdên îzoprene dikarin bi karanîna isoprene li ser rezînan an bi danasîna derûvên cysteine ​​werin amadekirin.

7. Guhertina Polyethylene glycol (PEG).

Guhertina PEG dikare were bikar anîn da ku aramiya hîdrolîtîk a proteînê, dabeşkirina biyolojîk û çareserbûna peptîd baştir bike.Danasîna zincîrên PEG bi peptîdan re dikare taybetmendiyên wan ên dermankolojîk baştir bike û hem jî hîdrolîza peptîdên ji hêla enzîmên proteolîtîk ve asteng bike.Peptîdên PEG ji peptîdên asayî hêsantir di beşa kapîlar a glomerular re derbas dibin, paqijiya gurçikê pir kêm dike.Ji ber dirêjbûna nîv-jiyana çalak a peptîdên PEG in vivo, asta dermankirinê ya normal dikare bi dozên kêmtir û dermanên peptîd ên kêm caran were domandin.Lêbelê, guhertina PEG jî bandorên neyînî hene.Rêjeyên mezin ên PEG-ê pêşî li enzîm dixin ku peptîdê hilweşîne û di heman demê de girêdana peptîdê bi receptorê armancê re jî kêm dike.Lê pêwendiya kêm a peptîdên PEG bi gelemperî ji hêla nîv-jiyana wan a dermanokînetîkî ya dirêj ve tê veqetandin, û bi hebûna dirêjtir di laş de, peptîdên PEG xwedan îhtimalek mezin e ku di nav tevnên armancê de werin vegirtin.Ji ber vê yekê, taybetmendiyên polîmera PEG-ê divê ji bo encamên çêtirîn xweşbîn bibin.Ji hêla din ve, peptîdên PEG-ê di kezebê de ji ber kêmbûna paqijiya gurçikê kom dibin, di encamê de sendroma makromolekulî çêdibe.Ji ber vê yekê, dema ku peptîd ji bo ceribandina narkotîkê têne bikar anîn, pêdivî ye ku guheztinên PEG bi baldarî bêne sêwirandin.

nûçe-(4)

Komên guherandinê yên hevpar ên guhêrbarên PEG-ê bi hûrgulî wiha têne kurt kirin: Amino (-amine) -NH2, aminomethyl-Ch2-NH2, hydroxy-OH, carboxy-Cooh, sulfhydryl (-Thiol) -SH, Maleimide -MAL, succinimide carbonate - SC, succinimide acetate -SCM, succinimide propionate -SPA, n-hydroxysuccinimide -NHS, Acrylate-ch2ch2cooh, aldehyde -CHO (wek propional-ald, butyrALD), bingeha acrylic (-acrylate-acrl), azido-inyl-azid, Biotin, Fluorescein, glutaryl -GA, Acrylate Hydrazide, alkyne-alkyne, p-toluenesulfonate -OTs, succinimide succinate -SS, etc.PEG-amîno-aktîvkirî dikare bi zincîreyên alîgirê aspartîk an asîda glutamic re were girêdan.PEG-a-aktîfkirî dikare bi mercaptan zincîreyên alîgirê cysteine ​​bi tevahî neparastî ve were girêdan [11].Guherkerên PEG bi gelemperî wekî jêrîn têne dabeş kirin (têbînî: mPEG methoxy-PEG, CH3O-(CH2CH2O) n-CH2CH2-OH e):

(1) Guherkerê PEG ya zincîra rasterast
mPEG-SC, mPEG-SCM, mPEG-SPA, mPEG-OTs, mPEG-SH, mPEG-ALD, mPEG-butyrALD, mPEG-SS

(2) Guherkera PEG ya dufunctional
HCOO-PEG-COOH, NH2-PEG-NH2, OH-PEG-COOH, OH-PEG-NH2, HCl·NH2-PEG-COOH, MAL-PEG-NHS

(3) Guherkerê PEG-ê şax
(mPEG) 2-NHS, (mPEG) 2-ALD, (mPEG) 2-NH2, (mPEG) 2-MAL

8. Biotinization

Biotin dikare bi avidin an streptavidin re bi hêz were girêdan, û hêza girêdanê jî nêzî girêdana kovalentî ye.Peptîdên bi biotin-labelkirî bi gelemperî di immunoassay, histocytochemistry, û sîtometrîya herikîna-based fluorescence de têne bikar anîn.Ji bo girêdana peptîdên biotinylated antîbiotînên nîşankirî jî dikarin werin bikar anîn.Etîketên biotin bi gelemperî bi zincîra alîgirê lîzînê an termînala N ve têne girêdan.6-aminocaproic acid bi gelemperî wekî girêdanek di navbera peptîd û biotin de tê bikar anîn.Girêdan di girêdana bi substratê re maqûl e û di hebûna astengiya sterîk de çêtir tê girêdan.

9. Etîketkirina fluorescent

Etîketkirina fluorescent dikare ji bo şopandina polîpeptîdên di hucreyên zindî de û lêkolîna enzîm û mekanîzmayên çalakiyê were bikar anîn.Tryptophan (Trp) fluorescent e, ji ber vê yekê ew dikare ji bo nîşankirina hundurîn were bikar anîn.Spektruma emîsyonê ya trîptofanê bi hawîrdora derdor ve girêdayî ye û bi kêmbûna polarîteya çareserkerê re kêm dibe, taybetmendiyek ku ji bo tespîtkirina avahiya peptîd û girêdana receptorê bikêr e.Floresensa trîptofanê dikare bi asîdê aspartîk û asîda glutamic protonated were qut kirin, ku dibe ku karanîna wê sînordar bike.Koma Dansyl chloride (Dansyl) dema ku bi komek amînî ve tê girêdan pir fluorescent e û pir caran ji bo asîdên amînî an proteînan wekî nîşanek floransent tê bikar anîn.

Rezonansa fluorescence Veguherîna enerjiyê (FRET) ji bo lêkolînên enzîmê bikêr e.Dema ku FRET tê sepandin, polîpeptîda substratê bi gelemperî komek nîşankerê floransansê û komek fluorescence-quenching vedihewîne.Komên fluorescentê yên nîşankirî bi veguheztina enerjiya ne-foton ji hêla quencherê ve têne qut kirin.Dema ku peptîd ji enzîma navborî tê veqetandin, koma nîşangir floransansê derdixe.

10. Polîpeptîdên qefesê

Peptîdên qefesê xwedan komên parastinê yên bi optîkî ne ku peptîdê ji girêdana bi receptorê diparêzin.Dema ku ji tîrêjên UV-ê re rû bi rû bimîne, peptîd tê aktîf kirin, ku têkiliya xwe bi receptorê re vedigire.Ji ber ku ev aktîvkirina optîkî li gorî dem, amplitude, an cîh dikare were kontrol kirin, peptîdên qefesê dikarin ji bo lêkolîna reaksiyonên ku di hucreyan de çêdibin werin bikar anîn.Komên parastinê yên herî gelemperî yên ji bo polîpeptîdên qefesê têne bikar anîn komên 2-nîtrobenzîl û derûvên wan in, ku dikarin di senteza peptîdê de bi navgînên asîdên amînî yên parastinê ve werin destnîşan kirin.Amîno asîdên ku hatine çêkirin lysine, cysteine, serine û tyrosine ne.Digel vê yekê, derûvên aspartate û glutamate bi gelemperî nayên bikar anîn ji ber hestiyariya wan a cyclîzasyonê di dema sentez û veqetandina peptîd de.

11. Peptide Polyantigenic (MAP)

Peptîdên kurt bi gelemperî ne bêpar in û pêdivî ye ku bi proteînên hilgirê re werin girêdan da ku antîboyan hilberînin.Peptide Polyantigenic (MAP) ji pir peptîdên yeksan ên ku bi navokên lîzînê ve girêdayî ne pêk tê, ku bi taybetî dikarin immunogenên potansiyela bilind diyar bikin û dikarin ji bo amadekirina dubendên proteîna peptîd-hilgiran werin bikar anîn.Polîpeptîdên MAP-ê dikarin bi senteza qonaxa zexm li ser rezîna MAP-ê werin sentez kirin.Lêbelê, hevgirtina netemam dibe sedema zincîrên peptîdê yên li ser hin şaxên wenda an qutkirî ne û bi vî rengî taybetmendiyên polîpeptîda MAP ya orîjînal nîşan nade.Wekî alternatîf, peptîd dikarin ji hev cuda werin amadekirin û paqij kirin û dûv re bi MAP-ê re werin hev kirin.Rêzeya peptîdê ya ku bi navika peptîdê ve girêdayî ye baş tê diyar kirin û ji hêla spektrometriya girseyî ve bi hêsanî tête diyar kirin.

Xelasî

Guhertina peptîd amûrek girîng a sêwirana peptîd e.Peptîdên ku ji hêla kîmyewî ve hatine guheztin ne tenê dikarin çalakiya biyolojîkî ya bilind bidomînin, lê di heman demê de bi bandor ji kêmasiyên immunogenicity û toksîkbûnê jî dûr bixin.Di heman demê de, guhartina kîmyewî dikare peptîd bi hin taybetmendiyên nû yên hêja veqetîne.Di salên dawî de, rêbaza aktîvkirina CH-ê ji bo piştî-guheztina polîpeptîdan bi lez hatî pêşve xistin, û gelek encamên girîng hatine bidestxistin.


Dema şandinê: Mar-20-2023