Akopọ ti kemikali iyipada ti peptides

Awọn peptides jẹ kilasi ti awọn agbo ogun ti o ṣẹda nipasẹ asopọ ti ọpọlọpọ awọn amino acids nipasẹ awọn ifunmọ peptide.Wọn wa ni ibi gbogbo ni awọn ohun alumọni.Titi di isisiyi, ẹgbẹẹgbẹrun awọn peptides ni a ti rii ninu awọn ẹda alãye.Awọn peptides ṣe ipa pataki ni ṣiṣakoso awọn iṣẹ ṣiṣe ti awọn eto oriṣiriṣi, awọn ara, awọn sẹẹli ati awọn sẹẹli ati ninu awọn iṣẹ igbesi aye, ati pe a lo nigbagbogbo ni itupalẹ iṣẹ, iwadii antibody, idagbasoke oogun ati awọn aaye miiran.Pẹlu idagbasoke imọ-ẹrọ imọ-ẹrọ ati imọ-ẹrọ iṣelọpọ peptide, diẹ sii ati siwaju sii awọn oogun peptide ti ni idagbasoke ati lo ni ile-iwosan.

Awọn iyipada peptide lọpọlọpọ lo wa, eyiti o le pin nirọrun si iyipada ifiweranṣẹ ati iyipada ilana (lilo iyipada amino acid ti a mu), ati iyipada N-terminal, iyipada C-terminal, iyipada pq ẹgbẹ, iyipada amino acid, iyipada egungun, ati bẹbẹ lọ, ti o da lori aaye iyipada (olusin 1).Gẹgẹbi ọna pataki lati yi ipilẹ pq akọkọ tabi awọn ẹgbẹ pq ẹgbẹ ti awọn ẹwọn peptide, iyipada peptide le ṣe iyipada ti ara ati awọn ohun-ini kemikali ti awọn agbo ogun peptide, mu solubility omi pọ si, fa akoko iṣe ni vivo, yi pinpin ti ibi wọn pada, imukuro ajẹsara , Dinku awọn ipa ẹgbẹ majele, bbl Ninu iwe yii, ọpọlọpọ awọn ilana iyipada peptide pataki ati awọn abuda wọn ti ṣafihan.

iroyin-1

1. Gigun kẹkẹ

Awọn peptides cyclic ni ọpọlọpọ awọn ohun elo ni biomedicine, ati ọpọlọpọ awọn peptides adayeba pẹlu iṣẹ ṣiṣe ti ibi jẹ awọn peptides cyclic.Nitoripe awọn peptides cyclic maa n ni lile ju awọn peptides laini lọ, wọn jẹ sooro pupọ si eto ti ngbe ounjẹ, le ye ninu apa ti ounjẹ, ati ṣafihan ibaramu ti o lagbara fun awọn olugba ibi-afẹde.Cyclization jẹ ọna taara julọ lati ṣajọpọ peptides cyclic, pataki fun awọn peptides pẹlu egungun igbekalẹ nla.Ni ibamu si awọn cyclization mode, o le ti wa ni pin si ẹgbẹ pq-ẹgbẹ pq iru, ebute - ẹgbẹ pq iru, ebute - ebute iru (ipari si opin iru).

(1) sidechain-to-sidechain
Iru ẹwọn ti o wọpọ julọ ti ẹgbe-ẹgbẹ si gigun kẹkẹ-ẹgbẹ jẹ didi disulfide laarin awọn iyokù cysteine.Gigun kẹkẹ-ije yii jẹ ifihan nipasẹ bata meji ti awọn iṣẹku cysteine ​​ti wa ni idabobo ati lẹhinna oxidized lati ṣe awọn iwe ifowopamọ disulfide.Iṣọkan polycyclic le ṣee ṣe nipasẹ yiyọkuro yiyan ti awọn ẹgbẹ aabo sulfhydryl.Cyclization le ṣee ṣe boya ni iyọkuro ifasilẹ-lẹhin tabi lori resini isọ-tẹlẹ.Gigun kẹkẹ lori awọn resini le kere si imunadoko ju cyclization olomi nitori peptides lori awọn resini ko ni imurasilẹ ṣe awọn imudara cyclified.Iru ẹwọn ẹgbẹ miiran - cyclization pq ẹgbẹ ni dida eto amide laarin aspartic acid tabi aloku glutamic acid ati amino acid ipilẹ, eyiti o nilo pe ẹgbẹ aabo pq ẹgbẹ gbọdọ ni anfani lati yọkuro ni yiyan lati polypeptide boya boya. lori resini tabi lẹhin dissociation.Awọn iru kẹta ti ẹgbẹ-pq - ẹgbẹ pq cyclization ni dida diphenyl ethers nipasẹ tyrosine tabi p-hydroxyphenylglycine.Iru gigun kẹkẹ yii ni awọn ọja adayeba nikan ni a rii ni awọn ọja microbial, ati awọn ọja gigun kẹkẹ nigbagbogbo ni iye oogun ti o pọju.Igbaradi ti awọn agbo ogun wọnyi nilo awọn ipo ifaseyin alailẹgbẹ, nitorinaa a ko lo wọn nigbagbogbo ni iṣelọpọ ti awọn peptides aṣa.

iroyin-(2)

(2) ebute-to-sidechain
Yiyipo pq ẹgbẹ ebute nigbagbogbo n kan C-terminal pẹlu ẹgbẹ amino ti lysine tabi ẹgbe ẹgbẹ ornithine, tabi N-terminal pẹlu aspartic acid tabi ẹgbe ẹgbẹ glutamic acid.Yiyipo polypeptide miiran ni a ṣe nipasẹ dida awọn asopọ ether laarin ebute C ati serine tabi awọn ẹwọn ẹgbẹ threonine.

(3) Ibugbe tabi ori-si-iru iru
Pq polypeptides le wa ni cycled ni a epo tabi ti o wa titi lori resini nipa ẹgbẹ pq cyclation.Awọn ifọkansi kekere ti awọn peptides yẹ ki o lo ni isọdi-aarin olomi lati yago fun oligomerization ti awọn peptides.Awọn ikore ti ori-si-iru sintetiki oruka polypeptide da lori ọkọọkan ti pq polypeptide.Nitorinaa, ṣaaju ṣiṣe awọn peptides cyclic lori iwọn nla, ile-ikawe ti awọn peptides asiwaju ti o ṣee ṣe yẹ ki o kọkọ ṣẹda, atẹle nipa gigun kẹkẹ lati wa ọkọọkan pẹlu awọn abajade to dara julọ.

2. N-methylation

N-methylation akọkọ waye ni awọn peptides adayeba ati pe a ṣe sinu iṣelọpọ peptide lati ṣe idiwọ dida awọn ifunmọ hydrogen, nitorinaa ṣiṣe awọn peptides diẹ sii sooro si biodegradation ati imukuro.Isọpọ ti awọn peptides nipa lilo awọn itọsẹ amino acid N-methylated jẹ ọna pataki julọ.Ni afikun, iṣesi Mitsunobu ti N- (2-nitrobenzene sulfonyl chloride) awọn agbedemeji polypeptide-resini pẹlu kẹmika tun le ṣee lo.Ọna yii ti lo lati ṣeto awọn ile-ikawe peptide cyclic ti o ni awọn amino acids N-methylated ninu.

3. Phosphorylation

Phosphorylation jẹ ọkan ninu awọn iyipada ti o wọpọ lẹhin-itumọ ni iseda.Ninu awọn sẹẹli eniyan, diẹ sii ju 30% ti awọn ọlọjẹ jẹ phosphorylated.Phosphorylation, paapaa phosphorylation iyipada, ṣe ipa pataki ninu ṣiṣakoso ọpọlọpọ awọn ilana cellular, gẹgẹbi iyipada ifihan agbara, ikosile pupọ, sẹẹli sẹẹli ati ilana cytoskeleton, ati apoptosis.

Phosphorylation le ṣe akiyesi ni ọpọlọpọ awọn iṣẹku amino acid, ṣugbọn awọn ibi-afẹde phosphorylation ti o wọpọ julọ jẹ serine, threonine, ati awọn iṣẹku tyrosine.Phosphotyrosine, phosphothreonine, ati awọn itọsẹ phosphoserine le jẹ boya ṣe sinu awọn peptides lakoko iṣelọpọ tabi ti a ṣẹda lẹhin iṣelọpọ peptide.phosphorylation yiyan le ṣee ṣe ni lilo awọn iṣẹku ti serine, threonine, ati tyrosine ti o yan awọn ẹgbẹ aabo kuro.Diẹ ninu awọn reagents phosphorylation tun le ṣafihan awọn ẹgbẹ phosphoric acid sinu polypeptide nipasẹ iyipada ifiweranṣẹ.Ni awọn ọdun aipẹ, phosphorylation ti aaye kan pato ti lysine ti waye nipa lilo iṣesi Staudinger-phosphite ti o yan kemikali (Nọmba 3).

iroyin-(3)

4. Myristoylation ati palmitoylation

Acylation ti N-terminal pẹlu awọn acids ọra ngbanilaaye peptides tabi awọn ọlọjẹ lati sopọ mọ awọn membran sẹẹli.Ọkọọkan myridamoylated lori N-terminal ngbanilaaye awọn kinases amuaradagba idile Src ati yiyipada awọn ọlọjẹ Gaq transcriptase lati ṣe ifọkansi lati sopọ mọ awọn membran sẹẹli.Myristic acid jẹ asopọ si N-terminal ti resini-polypeptide nipa lilo awọn aati isọpọ boṣewa, ati pe lipopeptide abajade le jẹ pipin labẹ awọn ipo boṣewa ati di mimọ nipasẹ RP-HPLC.

5. Glycosylation

Glycopeptides gẹgẹbi vancomycin ati teicolanin jẹ awọn egboogi pataki fun itọju awọn akoran kokoro-arun ti ko ni oogun, ati awọn glycopeptides miiran ni a maa n lo lati mu eto ajẹsara ga.Ni afikun, niwọn bi ọpọlọpọ awọn antigens microbial jẹ glycosylated, o jẹ pataki pupọ lati ṣe iwadi glycopeptides fun imudarasi ipa itọju ailera ti ikolu.Ni apa keji, a ti rii pe awọn ọlọjẹ ti o wa lori awọ ara sẹẹli ti awọn sẹẹli tumo ṣe afihan glycosylation ajeji, eyiti o jẹ ki awọn glycopeptides ṣe ipa pataki ninu akàn ati iwadii aabo idaabobo tumo.Glycopeptides ti pese sile nipasẹ ọna Fmoc/t-Bu.Awọn iṣẹku Glycosylated, gẹgẹbi threonine ati serine, ni igbagbogbo ṣe afihan sinu polypeptides nipasẹ pentafluorophenol ester ti a mu ṣiṣẹ fMOCs lati daabobo awọn amino acid glycosylated.

6. Isoprene

Isopentadienylation waye lori awọn iṣẹku cysteine ​​ninu ẹwọn ẹgbẹ nitosi C-terminal.Amuaradagba isoprene le ṣe ilọsiwaju isunmọ awọ ara sẹẹli ati ṣe agbekalẹ ibaraenisepo amuaradagba-amuaradagba.Awọn ọlọjẹ isopentadienated pẹlu tyrosine phosphatase, GTase kekere, awọn ohun elo cochaperone, lamina iparun, ati awọn ọlọjẹ abuda centromeric.Isoprene polypeptides le wa ni pese sile nipa lilo isoprene lori resins tabi nipa fifi cysteine ​​awọn itọsẹ.

7. Polyethylene glycol (PEG) iyipada

Iyipada PEG le ṣee lo lati mu iduroṣinṣin hydrolytic amuaradagba dara si, ipinpinpin ipin ati peptide solubility.Ifihan ti awọn ẹwọn PEG si awọn peptides le mu ilọsiwaju awọn ohun-ini elegbogi wọn ati tun ṣe idiwọ hydrolysis ti awọn peptides nipasẹ awọn ensaemusi proteolytic.Awọn peptides PEG kọja nipasẹ apakan agbelebu glomerular capillary ni irọrun ju awọn peptides lasan lọ, dinku imukuro kidirin pupọ.Nitori igbesi aye idaji ti nṣiṣe lọwọ ti PEG peptides ni vivo, ipele itọju deede le ṣe itọju pẹlu awọn iwọn kekere ati awọn oogun peptide loorekoore.Sibẹsibẹ, iyipada PEG tun ni awọn ipa odi.Awọn oye nla ti PEG ṣe idiwọ henensiamu lati ba peptide jẹjẹ ati tun dinku isọpọ peptide si olugba ibi-afẹde.Ṣugbọn ibatan kekere PEG peptides jẹ aiṣedeede nigbagbogbo nipasẹ igbesi aye idaji elegbogi gigun wọn, ati nipa wiwa ninu ara to gun, awọn peptides PEG ni iṣeeṣe nla ti gbigba sinu awọn iṣan ibi-afẹde.Nitorinaa, awọn pato polima PEG yẹ ki o wa ni iṣapeye fun awọn abajade to dara julọ.Ni apa keji, awọn peptides PEG kojọpọ ninu ẹdọ nitori imukuro kidirin ti o dinku, ti o yorisi iṣọn-alọ ọkan macromolecular.Nitorinaa, awọn iyipada PEG nilo lati ṣe apẹrẹ diẹ sii ni pẹkipẹki nigbati a lo awọn peptides fun idanwo oogun.

iroyin-(4)

Awọn ẹgbẹ iyipada ti o wọpọ ti awọn oluyipada PEG le jẹ akopọ ni aijọju bi atẹle: Amino (-amine) -NH2, aminomethyl-Ch2-NH2, hydroxy-OH, carboxy-Cooh, sulfhydryl (-Thiol) -SH, Maleimide -MAL, carbonate succinimide - SC, succinimide acetate -SCM, succinimide propionate -SPA, n-hydroxysuccinimide -NHS, Acrylate-ch2ch2cooh, aldehyde -CHO (gẹgẹbi propional-ald, butyrALD), acrylic base (-acrylate-acrl), azido-azide, biotinyl - Biotin, Fluorescein, glutaryl -GA, Acrylate Hydrazide, alkyne-alkyne, p-toluenesulfonate -OTs, succinimide succinate -SS, ati bẹbẹ lọ Awọn itọsẹ PEG pẹlu awọn acid carboxylic le ṣe pọ si awọn amines n-terminal tabi awọn ẹwọn ẹgbẹ lysine.Amino-ṣiṣẹ PEG le ṣe pọ mọ aspartic acid tabi awọn ẹwọn ẹgbẹ glutamic acid.PEG ti a mu ṣiṣẹ Mal le jẹ asopọ si mercaptan ti awọn ẹwọn ẹgbẹ cysteine ​​ti o ni aabo ni kikun [11].Awọn oluyipada PEG ni a pin kaakiri gẹgẹbi atẹle (akọsilẹ: mPEG jẹ methoxy-PEG, CH3O-(CH2CH2O) n-CH2CH2-OH):

(1) gígùn pq modifier PEG
mPEG-SC, mPEG-SCM, mPEG-SPA, mPEG-OTs, mPEG-SH, mPEG-ALD, mPEG-butyrALD, mPEG-SS

(2) bifunctional PEG modifier
HCOO-PEG-COOH, NH2-PEG-NH2, OH-PEG-COOH, OH-PEG-NH2, HCl·NH2-PEG-COOH, MAL-PEG-NHS

(3) eka PEG modifier
(mPEG) 2-NHS, (mPEG) 2-ALD, (mPEG) 2-NH2, (mPEG) 2-MAL

8. Biotinization

Biotin le ni asopọ ni agbara pẹlu avidin tabi streptavidin, ati pe agbara abuda paapaa sunmọ isunmọ covalent.Awọn peptides ti o ni aami-ara ni a lo nigbagbogbo ni immunoassay, histocytochemistry, ati cytometry ti o da lori fluorescence.Awọn egboogi antibiotin ti o ni aami le tun ṣee lo lati di awọn peptides biotinylated.Awọn aami Biotin nigbagbogbo ni asopọ si ẹwọn ẹgbẹ lysine tabi ebute N.6-aminocaproic acid ni a maa n lo gẹgẹbi asopọ laarin awọn peptides ati biotin.Isopọ naa rọ ni isọmọ si sobusitireti ati dipọ dara julọ niwaju idiwọ sitẹriki.

9. Filuorisenti aami

Iforukọsilẹ fluorescent le ṣee lo lati wa kakiri awọn polypeptides ninu awọn sẹẹli alãye ati lati ṣe iwadi awọn enzymu ati awọn ilana iṣe.Tryptophan (Trp) jẹ Fuluorisenti, nitorinaa o le ṣee lo fun isamisi inu inu.Iyatọ itujade ti tryptophan da lori agbegbe agbeegbe ati dinku pẹlu idinku polarity epo, ohun-ini ti o wulo fun wiwa ọna peptide ati abuda olugba.Tryptophan fluorescence le parun nipasẹ aspartic acid protonated ati glutamic acid, eyiti o le ṣe idinwo lilo rẹ.Ẹgbẹ Dansyl kiloraidi (Dansyl) jẹ Fuluorisenti ti o ga julọ nigbati a ba so mọ ẹgbẹ amino kan ati pe a maa n lo bi aami fluorescent fun amino acids tabi awọn ọlọjẹ.

Fluorescence resonance Agbara iyipada (FRET) wulo fun awọn ikẹkọ enzymu.Nigbati a ba lo FRET, polypeptide sobusitireti nigbagbogbo ni ẹgbẹ isamisi fluorescence kan ati ẹgbẹ ti o n pa fluorescence kan.Awọn ẹgbẹ Fuluorisenti ti o ni aami ti wa ni pipa nipasẹ quencher nipasẹ gbigbe agbara ti kii ṣe fọto.Nigbati peptide ba yapa lati inu enzymu ti o wa ninu ibeere, ẹgbẹ isamisi njade fluorescence.

10. Ẹyẹ polypeptides

Awọn peptides ẹyẹ ni awọn ẹgbẹ aabo yiyọ kuro ti o ṣe aabo peptide lati dipọ si olugba.Nigbati o ba farahan si itankalẹ UV, peptide ti mu ṣiṣẹ, mimu-pada sipo ibatan rẹ si olugba.Nitori imuṣiṣẹ opiti yii le jẹ iṣakoso ni ibamu si akoko, titobi, tabi ipo, awọn peptides agọ ẹyẹ le ṣee lo lati ṣe iwadi awọn aati ti o waye ninu awọn sẹẹli.Awọn ẹgbẹ aabo ti o wọpọ julọ fun awọn polypeptides agọ ẹyẹ jẹ awọn ẹgbẹ 2-nitrobenzyl ati awọn itọsẹ wọn, eyiti o le ṣe agbekalẹ ni iṣelọpọ peptide nipasẹ awọn itọsẹ amino acid aabo.Awọn itọsẹ Amino acid ti o ti ni idagbasoke jẹ lysine, cysteine, serine, ati tyrosine.Aspartate ati awọn itọsẹ glutamate, sibẹsibẹ, ko ni lilo nigbagbogbo nitori ifaragba wọn si cyclization lakoko iṣelọpọ peptide ati ipinya.

11. Polyantigenic peptide (MAP)

Awọn peptides kukuru nigbagbogbo kii ṣe ajesara ati pe o gbọdọ ni idapọ si awọn ọlọjẹ ti ngbe lati gbe awọn ọlọjẹ jade.Polyantigenic peptide (MAP) jẹ ti ọpọlọpọ awọn peptides kanna ti o ni asopọ si awọn ekuro lysine, eyiti o le ṣafihan ni pato awọn ajẹsara agbara giga ati pe o le ṣee lo lati ṣeto awọn tọkọtaya amuaradagba peptide-ti ngbe.MAP polypeptides le ṣepọ nipasẹ iṣelọpọ alakoso ti o lagbara lori resini MAP.Bibẹẹkọ, awọn abajade isọpọ ti ko pe ni sisọnu tabi awọn ẹwọn peptide truncated lori diẹ ninu awọn ẹka ati nitorinaa ko ṣe afihan awọn ohun-ini ti MAP polypeptide atilẹba.Bi yiyan, peptides le ti wa ni pese sile ati ki o wẹ lọtọ ati ki o si pọ si MAP.Ọkọọkan peptide ti o so mọ peptide mojuto jẹ asọye daradara ati ni irọrun ti a ṣe afihan nipasẹ iwoye pupọ.

Ipari

Iyipada peptide jẹ ọna pataki ti apẹrẹ peptides.Awọn peptides ti a ṣe atunṣe kemikali ko le ṣetọju iṣẹ ṣiṣe ti ibi giga nikan, ṣugbọn tun ni imunadoko yago fun awọn ailagbara ti ajẹsara ati majele.Ni akoko kanna, iyipada kemikali le funni ni awọn peptides pẹlu diẹ ninu awọn ohun-ini to dara julọ.Ni awọn ọdun aipẹ, ọna ti imuṣiṣẹ CH fun iyipada-lẹhin ti awọn polypeptides ti ni idagbasoke ni iyara, ati pe ọpọlọpọ awọn abajade pataki ti waye.


Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹta-20-2023