Peptides yo se yon klas konpoze ki fòme pa koneksyon plizyè asid amine atravè lyezon peptide yo.Yo omniprésente nan òganis vivan yo.Jiska kounye a, yo te jwenn dè dizèn de milye de peptides nan òganis vivan yo.Peptides jwe yon wòl enpòtan nan reglemante aktivite fonksyonèl divès sistèm, ògàn, tisi ak selil yo ak nan aktivite lavi yo, epi yo souvan itilize nan analiz fonksyonèl, rechèch antikò, devlopman dwòg ak lòt domèn.Ak devlopman nan biotechnologie ak teknoloji sentèz peptide, pi plis ak plis dwòg peptide yo te devlope ak aplike nan klinik.
Gen yon gran varyete modifikasyon peptide, ki ka tou senpleman divize an modifikasyon pòs ak modifikasyon pwosesis (lè l sèvi avèk modifikasyon ki sòti asid amine), ak modifikasyon N-tèminal, modifikasyon C-tèminal, modifikasyon chèn bò, modifikasyon asid amine, modifikasyon kilè eskèlèt, elatriye, tou depann de sit modifikasyon an (Figi 1).Kòm yon mwayen enpòtan pou chanje estrikti chèn prensipal la oswa gwoup chèn bò nan chèn peptide, modifikasyon peptide ka efektivman chanje pwopriyete fizik ak chimik konpoze peptide yo, ogmante solubilite dlo, pwolonje tan aksyon an nan vivo, chanje distribisyon byolojik yo, elimine iminojenisite. , diminye efè segondè toksik, elatriye Nan papye sa a, yo prezante plizyè estrateji modifikasyon peptide pi gwo ak karakteristik yo.
1. Cyclization
Peptid siklik gen anpil aplikasyon nan byomedsin, ak anpil peptides natirèl ak aktivite byolojik yo se peptides siklik.Paske peptides siklik yo gen tandans pi rijid pase peptides lineyè yo, yo trè rezistan nan sistèm dijestif la, yo ka siviv nan aparèy dijestif la, epi montre yon afinite pi fò pou reseptè sib yo.Cyclization se fason ki pi dirèk pou fè sentèz peptides siklik, espesyalman pou peptides ki gen gwo eskèlèt estriktirèl.Dapre mòd sikilasyon an, li ka divize an kalite chèn bò-bò chèn, tèminal - kalite chèn bò, tèminal - kalite tèminal (fen nan fen kalite).
(1) sidechain-to-sidechain
Kalite ki pi komen nan sikizasyon bò-chèn nan bò-chèn se disulfide pon ant résidus sistein.Sa a se sikilasyon prezante pa yon pè nan résidus sistein ke yo te depwoteksyon ak Lè sa a, oksidasyon yo fòme lyezon disulfid.Polycyclic sentèz ka reyalize pa selektif retire gwoup pwoteksyon sulfhydryl.Cyclization ka fèt swa nan yon sòlvan apre disosyasyon oswa sou yon résine pre-disosyasyon.Cyclization sou rezin yo ka mwens efikas pase cyclization sòlvan paske peptides yo sou rezin yo pa fasil fòme konformasyon cyclified.Yon lòt kalite bò-chèn - bò chèn cyclization se fòmasyon nan yon estrikti amid ant yon asid aspartik oswa rezidi asid glutamik ak baz asid amine, ki mande pou gwoup la pwoteksyon chèn bò dwe kapab selektivman retire nan polypeptid la swa. sou résine a oswa apre disosyasyon.Twazyèm kalite bò-chèn - bò chèn sikilasyon se fòmasyon nan diphenyl etè pa tirozin oswa p-hydroxyphenylglycine.Sa a kalite sikilasyon nan pwodwi natirèl yo jwenn sèlman nan pwodwi mikwòb, ak pwodwi sikizasyon souvan gen potansyèl valè medsin.Preparasyon an nan konpoze sa yo mande pou kondisyon reyaksyon inik, kidonk yo pa souvan itilize nan sentèz la nan peptides konvansyonèl yo.
(2) tèminal-a-sidechain
Tèminal-bò chèn sikilasyon anjeneral enplike nan C-tèminal ak gwoup la amine nan chèn nan bò lysine oswa ornithine, oswa N-tèminal la ak asid aspartik oswa asid glutamik bò chèn.Lòt sikilasyon polipèptid fèt pa fòme lyezon etè ant tèminal C ak chèn bò serin oswa treonin.
(3) Kalite tèminal oswa tèt-a-ke
Polypeptides chèn yo ka swa sikile nan yon sòlvan oswa fiks sou yon résine pa sikilasyon chèn bò.Konsantrasyon ki ba nan peptides yo ta dwe itilize nan santralizasyon sòlvan pou evite oligomerizasyon peptides.Sede yon polipèptid bag sentetik tèt-a-ke depann de sekans polipèptid chèn lan.Se poutèt sa, anvan yo prepare peptides siklik sou yon echèl gwo, yo ta dwe premye kreye yon bibliyotèk nan peptides plon posib, ki te swiv pa sikizasyon pou jwenn sekans lan ak pi bon rezilta yo.
2. N-methylation
N-methylation orijinèlman rive nan peptides natirèl epi li se prezante nan sentèz peptide yo anpeche fòmasyon nan lyezon idwojèn, kidonk fè peptides pi rezistan a byodegradasyon ak clearance.Sentèz peptides lè l sèvi avèk dérivés asid amine N-methylated se metòd ki pi enpòtan.Anplis de sa, reyaksyon Mitsunobu nan N-(2-nitrobenzene sulfonyl chloride) polypeptide-résine entèmedyè ak metanol ka itilize tou.Metòd sa a te itilize pou prepare bibliyotèk peptide siklik ki gen asid amine N-methylated.
3. Fosforilasyon
Fosforilasyon se youn nan modifikasyon ki pi komen apre tradiksyon nan lanati.Nan selil imen, plis pase 30% nan pwoteyin yo fosforil.Fosforilasyon, espesyalman fosforilasyon revèsib, jwe yon wòl enpòtan nan kontwole anpil pwosesis selilè, tankou transdiksyon siyal, ekspresyon jèn, sik selil ak règleman cytoskeleton, ak apoptoz.
Fosforilasyon ka obsève nan yon varyete de résidus asid amine, men sib yo fosforilasyon ki pi komen yo se serine, treonin, ak rezidi tirozin.Phosphotyrosine, phosphothreonine, ak phosphoserine dérivés ka swa prezante nan peptides pandan sentèz oswa fòme apre sentèz peptide.Fosforilasyon selektif ka reyalize lè l sèvi avèk résidus serin, treonin, ak tirozin ki retire gwoup pwoteksyon selektivman.Gen kèk reyaktif fosforilasyon kapab tou entwodui gwoup asid fosfò nan polipèptid la pa post modifikasyon.Nan dènye ane yo, yo te reyalize fosforilasyon sit espesifik nan lizin lè l sèvi avèk yon reyaksyon chimik selektif Staudinger-phosphite (Figi 3).
4. Myristoylation ak palmitoylation
Acylation nan N-tèminal la ak asid gra pèmèt peptides oswa pwoteyin yo mare nan manbràn selilè.Sekans myridamoylated sou N-tèminal la pèmèt Src fanmi pwoteyin kinaz ak transkriptaz ranvèse Gaq pwoteyin yo dwe vize yo mare nan manbràn selilè yo.Asid Myristic te lye ak N-tèminal nan résine-polypeptide a lè l sèvi avèk reyaksyon kouple estanda, ak lipopeptide ki kapab lakòz yo ta ka disoye nan kondisyon estanda ak pirifye pa RP-HPLC.
5. Glycosylation
Glycopeptides tankou vancomycin ak teicolanin se antibyotik enpòtan pou tretman enfeksyon bakteri ki reziste dwòg, ak lòt glikopeptid yo souvan itilize pou ankouraje sistèm iminitè a.Anplis de sa, depi anpil antijèn mikwòb yo glikozile, li se nan gwo siyifikasyon etidye glycopeptides pou amelyore efè a terapetik nan enfeksyon.Nan lòt men an, li te jwenn ke pwoteyin yo sou manbràn selilè nan selil timè montre glikozilasyon nòmal, ki fè glikopeptides jwe yon wòl enpòtan nan kansè ak rechèch defans iminitè timè.Glycopeptides yo prepare pa metòd Fmoc/t-Bu.Résidus glycosylated, tankou threonine ak serin, yo souvan prezante nan polipeptides pa pentafluorophenol ester aktive fMOCs pou pwoteje asid amine glycosylated.
6. Isoprene
Isopentadienylation rive sou résidus sistein nan chèn bò kote C-tèminal la.Pwoteyin izoprene ka amelyore afinite manbràn selilè epi fòme entèraksyon pwoteyin-pwoteyin.Pwoteyin izopentadyèn yo enkli tirozin fosfataz, ti GTase, molekil cochaperone, lamin nikleyè, ak pwoteyin ki lye centromerik.Isoprene polypeptides ka prepare lè l sèvi avèk izoprene sou rezin oswa pa entwodwi dérivés sistein.
7. Polyethylene glycol (PEG) modifikasyon
Modifikasyon PEG ka itilize pou amelyore estabilite idrolitik pwoteyin, biodistribisyon ak solubilite peptide.Entwodiksyon chèn PEG nan peptides ka amelyore pwopriyete famasi yo epi tou anpeche idroliz peptides pa anzim proteolitik.Peptides PEG pase nan seksyon kapilè glomerulaire a pi fasil pase peptides òdinè yo, anpil diminye clearance ren.Akòz mwatye lavi aktif pwolonje nan PEG peptides nan vivo, nivo tretman nòmal la ka kenbe ak pi ba dòz ak mwens souvan dwòg peptide.Sepandan, modifikasyon PEG tou gen efè negatif.Gwo kantite PEG anpeche anzim nan degrade peptide a epi tou li diminye lyezon peptide a nan reseptè sib la.Men, ti afinite PEG peptides yo anjeneral konpanse pa mwatye lavi farmakokinetik yo, epi lè yo prezan nan kò a pi lontan, peptides PEG gen yon pi gwo chans pou yo absòbe nan tisi sib yo.Se poutèt sa, espesifikasyon polymère PEG yo ta dwe optimize pou rezilta optimal.Nan lòt men an, peptides PEG akimile nan fwa a akòz clearance ren redwi, sa ki lakòz sendwòm makromolekilè.Se poutèt sa, modifikasyon PEG bezwen fèt plis ak anpil atansyon lè peptides yo itilize pou tès dwòg.
Gwoup modifikasyon komen nan PEG modifye yo ka apeprè rezime jan sa a: Amino (-amine) -NH2, aminometil-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 (tankou propional-ald, butyrALD), baz Acrylic (-acrylate-acrl), azido-azide, biotinyl - Biotin, Fluorescein, glutaryl -GA, Acrylate Hydrazide, alkin-alkin, p-toluenesulfonate -OTs, succinimide succinate -SS, elatriye.Amino-aktive PEG ka makonnen ak asid aspartik oswa chenn bò asid glutamik.Mal-aktive PEG ka konjige ak mercaptan nan chenn kote sistein ki konplètman depwoteje [11].Modifikatè PEG yo klase souvan jan sa a (nòt: mPEG se metoxy-PEG, CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH):
(1) tou dwat chèn PEG modifier
mPEG-SC, mPEG-SCM, mPEG-SPA, mPEG-OTs, mPEG-SH, mPEG-ALD, mPEG-butyrALD, mPEG-SS
(2) bifonksyonèl PEG modifye
HCOO-PEG-COOH, NH2-PEG-NH2, OH-PEG-COOH, OH-PEG-NH2, HCl·NH2-PEG-COOH, MAL-PEG-NHS
(3) branche PEG modifier
(mPEG)2-NHS, (mPEG)2-ALD, (mPEG)2-NH2, (mPEG)2-MAL
8. Biotinization
Biotin ka fòtman mare ak avidin oswa streptavidin, ak fòs la obligatwa se menm fèmen nan kovalan kovalan.Peptid ki make biotin yo souvan itilize nan imunoessai, istositochimi, ak fluoresans ki baze sou sitometri koule.Antikò antibyotin ki make yo ka itilize tou pou mare peptides biotinyl.Etikèt biotin yo souvan tache ak chèn bò lizin oswa tèminal N la.Se asid 6-aminocaproic souvan itilize kòm yon kosyon ant peptides ak biotin.Kosyon an fleksib nan obligatwa nan substra a epi li mare pi byen nan prezans antrav esterik.
9. Etikèt Fluoresan
Etikèt fliyoresan ka itilize pou trase polipèptid nan selil k ap viv epi etidye anzim ak mekanis aksyon.Triptofan (Trp) se fliyoresan, kidonk li ka itilize pou etikèt intrinsèques.Spectre emisyon triptofan depann de anviwònman periferik la epi li diminye ak diminye polarite sòlvan, yon pwopriyete ki itil pou detekte estrikti peptide ak reseptè obligatwa.Fliyoresans triptofan ka koupe pa asid aspartik protonated ak asid glutamik, ki ka limite itilizasyon li yo.Gwoup klori Dansyl (Dansyl) se trè fliyoresan lè mare nan yon gwoup amine epi li souvan itilize kòm yon etikèt fliyoresan pou asid amine oswa pwoteyin.
Fluoresans sonorite enèji konvèsyon (FRET) itil pou etid anzim yo.Lè FRET aplike, polypeptide substra a anjeneral gen yon gwoup etikèt fluoresans ak yon gwoup fliyoresans.Gwoup fliyoresan ki make yo etenn pa quencher la atravè transfè enèji ki pa foton.Lè peptide a separe de anzim nan kesyon an, gwoup etikèt la emèt fliyoresans.
10. Polypeptides kaj
Peptid kaj yo gen gwoup pwoteksyon optik detachable ki pwoteje peptide a kont lyezon ak reseptè a.Lè ekspoze a radyasyon UV, peptide a aktive, retabli afinite li nan reseptè a.Paske deklanchman optik sa a ka kontwole selon tan, anplitid, oswa kote, peptides kaj yo ka itilize pou etidye reyaksyon ki fèt nan selil yo.Gwoup pwoteksyon ki pi souvan itilize pou polipèptid kaj yo se gwoup 2-nitrobenzyl ak dérivés yo, ki ka prezante nan sentèz peptide atravè dérivés pwoteksyon asid amine.Dérivés asid amine ki te devlope yo se lysine, cysteine, serine, ak tirozin.Aspartate ak glutamate dérivés, sepandan, yo pa souvan itilize akòz sansibilite yo nan sikilasyon pandan sentèz peptide ak disosyasyon.
11. Peptid poliantijenik (MAP)
Peptid kout yo anjeneral pa iminitè epi yo dwe makonnen ak pwoteyin konpayi asirans pou pwodui antikò.Polyantigenic peptide (MAP) konpoze de plizyè peptides idantik ki konekte ak nwayo lizin, ki ka espesyalman eksprime iminojèn gwo puisans epi yo ka itilize pou prepare koupl pwoteyin peptide-transporteur.MAP polypeptides ka sentèz pa sentèz faz solid sou résine MAP.Sepandan, kouple enkonplè rezilta nan chèn peptide ki manke oswa tronke sou kèk branch epi konsa pa montre pwopriyete yo nan polipeptid MAP orijinal la.Kòm yon altènatif, peptides yo ka prepare ak pirifye separeman ak Lè sa a, makonnen ak MAP.Sekans peptide ki tache ak nwayo peptide a byen defini epi li fasil karakterize pa espektometri mas.
Konklizyon
Modifikasyon peptide se yon mwayen enpòtan nan konsepsyon peptides.Chimikman modifye peptides ka pa sèlman kenbe gwo aktivite byolojik, men tou, efektivman evite dezavantaj yo nan iminojenisite ak toksisite.An menm tan an, modifikasyon chimik ka dote peptides ak kèk nouvo pwopriyete ekselan.Nan dènye ane yo, metòd deklanchman CH pou pòs-modifikasyon polipèptid yo te devlope rapidman, ak anpil rezilta enpòtan yo te reyalize.
Tan poste: Mar-20-2023