Forbhreathnú ar mhodhnú ceimiceach peiptídí


Is aicme comhdhúile iad peiptídí a fhoirmítear trí il -aimínaigéid a nascadh trí bhannaí peiptíde. Tá siad uileláithreach in orgánaigh bheo. Go dtí seo, fuarthas na mílte peiptídí in orgánaigh bheo. Tá ról tábhachtach ag peiptídí maidir le gníomhaíochtaí feidhmiúla na gcóras, orgáin, fíocháin agus cealla éagsúla a rialáil, agus is minic a úsáidtear iad in anailís fheidhmiúil, taighde antasubstainte, forbairt drugaí agus réimsí eile. Le forbairt na teicneolaíochta biteicneolaíochta agus sintéise peiptíde, forbraíodh agus cuireadh i bhfeidhm níos mó agus níos mó drugaí peiptíde i gclinic.

Tá réimse leathan modhnuithe peiptíde ann, ar féidir iad a roinnt go simplí i modhnú iar-mhodhnaithe agus i modhnú próisis (ag baint úsáide as modhnú aimínaigéad díorthaithe), agus modhnú N-críochfort, modhnú C-críochfort, modhnú taobh-slabhra, modhnú aimínaigéid, modhnú cnámharlaigh, etc., ag brath ar an suíomh modhnaithe (Figiúr 1). Mar mhodh tábhachtach chun an príomhstruchtúr slabhra nó na grúpaí taobh -slabhra de shlabhraí peiptíde a athrú, is féidir le modhnú peiptíde athrú éifeachtach a dhéanamh ar airíonna fisiceacha agus ceimiceacha comhdhúile peiptíde, tuaslagthacht uisce a mhéadú, an t -am gníomhaíochta in vivo a shíneadh, a ndáileadh bitheolaíoch a athrú, deireadh a chur le himdhíontacht, fo -iarsmaí tocsaineacha a laghdú, srl.

news-1    

1. Timthriall

Tá go leor feidhmeanna ag peiptídí timthriallacha i mbithleighis, agus is peiptídí timthriallacha iad go leor peiptídí nádúrtha le gníomhaíocht bhitheolaíoch. Toisc go mbíonn claonadh ag peiptídí timthriallacha a bheith níos déine ná peiptídí líneacha, tá siad thar a bheith frithsheasmhach in aghaidh an chórais díleá, is féidir leo maireachtáil sa chonair an díleá, agus cleamhnas níos láidre a thaispeáint do sprioc -ghabhdóirí. Is é an timthriall an bealach is dírí chun peiptídí timthriallacha a shintéisiú, go háirithe i gcás peiptídí le cnámharlach struchtúrach mór. De réir an mhodh timthriallta, is féidir é a roinnt i gcineál slabhra taobh -slabhra, cineál teirminéil - slabhra taobh, teirminéal - cineál teirminéil (cineál deireadh go deireadh).

(1) SideChain-to-Sidechain
Is é an cineál taobh-slabhra is coitianta le timthriall-taobh-slabhra ná disulfide a dhíspreagadh idir iarmhair chistéin. Tugtar an timthriall seo isteach le péire iarmhar cistéin atá á ndídiú agus a ocsaídiú ansin chun bannaí disulfide a dhéanamh. Is féidir sintéis pholaimictreach a bhaint amach trí ghrúpaí cosanta sulfhydryl a bhaint go roghnach. Is féidir an timthriall a dhéanamh i dtuaslagóir iar-dhíscaoilte nó ar roisín réamh-dhíscaoilte. D'fhéadfadh timthriall ar roisíní a bheith níos éifeachtaí ná timthriall tuaslagóra toisc nach gcruthaíonn na peiptídí ar roisíní conformations timthriallacha go héasca. Cineál eile de thimthriall -shlabhra taobh -shlabhra is ea struchtúr aimíde a fhoirmiú idir aigéad aspartic nó iarmhar aigéad glutamic agus an bonn aimínaigéad, a éilíonn go gcaithfear an grúpa cosanta taobh -slabhra a bhaint go roghnach ón polaipeiptíd ar an roisín nó tar éis dí -chomhcheangailte. Is é an tríú cineál de thimthriall-shlabhra taobh-shlabhra ná foirmiú na n-eití défheinile ag tyrosine nó p-hydroxyphenylglycine. Ní fhaightear an cineál seo timthriall i dtáirgí nádúrtha ach i dtáirgí miocróbacha, agus is minic a bhíonn luach míochaine ionchasach ag táirgí timthriallta. Éilíonn ullmhú na gcomhdhúl seo coinníollacha imoibriúcháin uathúla, mar sin ní úsáidtear iad go minic i sintéis na ngnáth -peiptídí.

news-(2)    

(2) Críochfort-go-Sidechain
Is iondúil go mbíonn timthriall an tslabhra taobh teirminéil i gceist leis an gcríochfort C leis an ngrúpa aimín den slabhra taobh lísín nó ornithine, nó an N-críochfort leis an aigéad aspartach nó an slabhra taobh aigéad glutamic. Déantar timthriall polypeptide eile trí bhannaí éitear a chruthú idir teirminéal C agus serine nó taobh -shlabhraí taobh.

(3) Cineál teirminéil nó ceann le ceann go eireaball
Is féidir polaipeiptídí slabhra a rothaíocht i dtuaslagóir nó a shocrú ar roisín le timthriall an tslabhra taobh. Ba chóir tiúchain ísle peiptídí a úsáid i lárú tuaslagóra chun oligomerization peiptídí a sheachaint. Braitheann toradh polypeptide fáinne sintéiseach ceann-go-eireaball ar sheicheamh an pholaipipíd slabhra. Dá bhrí sin, sula n -ullmhaíonn tú peiptídí timthriallacha ar scála mór, ba cheart leabharlann de peiptídí luaidhe shlabhraithe a chruthú ar dtús, agus ina dhiaidh sin timthriall chun an seicheamh a aimsiú leis na torthaí is fearr.

2. N-meitilation

Tarlaíonn N-methylation ar dtús i peiptídí nádúrtha agus tugtar isteach é i sintéis peiptíde chun cosc ​​a chur ar fhoirmiú bannaí hidrigine, rud a fhágann go bhfuil peiptídí níos frithsheasmhaí in aghaidh bith-dhíghrádaithe agus imréitigh. Is é sintéis peiptídí ag baint úsáide as díorthaigh aimínaigéid N-methylated an modh is tábhachtaí. Ina theannta sin, is féidir imoibriú mitsunobu de N- (2-nitrobenzene clóiríd sulfonyl) idirmheánacha polypeptide-resin le meatánól a úsáid freisin. Baineadh úsáid as an modh seo chun leabharlanna peiptíde timthriallacha a ullmhú ina bhfuil aimínaigéid N-methylated.

3. Phosphorylation

Tá fosfathúchán ar cheann de na modhnuithe iar-aistrithe is coitianta sa nádúr. I gcealla daonna, déantar níos mó ná 30% de phróitéiní a phosphorylated. Tá ról tábhachtach ag fosfaireachas, go háirithe fosfathúchán inchúlaithe, maidir le go leor próiseas ceallach a rialú, amhail traschur comhartha, léiriú géine, timthriall cille agus rialachán cíteascóp, agus apoptosis.

Is féidir fosfathúchán a bhreathnú ag éagsúlacht iarmhar aimínaigéid, ach is iad na spriocanna fosfaictrithe is coitianta ná iarmhair serine, theonine agus tyrosine. Is féidir díorthaigh phosphotyrosine, phosphothreonine, agus fosfoserine a thabhairt isteach i peiptídí le linn sintéise nó iad a fhoirmiú tar éis shintéise peiptíde. Is féidir fosfathúchán roghnach a bhaint amach ag baint úsáide as iarmhair serine, theonine, agus tyrosine a bhaineann go roghnach le grúpaí cosanta. Is féidir le roinnt imoibrithe fosfaireachais grúpaí aigéid fosfarach a thabhairt isteach sa pholaipipíd trí mhodhnú iar. Le blianta beaga anuas, baineadh amach fosfathúchán a bhaineann go sonrach leis an suíomh ag baint úsáide as imoibriú staudinger-fosfaite atá roghnach go ceimiceach (Figiúr 3).

news-(3)    

4. Myristoylation agus palmitoylation

Ceadaíonn acralú an N-teirminéil le haigéid shailleacha peiptídí nó próitéiní ceangal le seicní cille. Cuireann an t-ord myridamoylated ar an N-críochfort ar chumas kinases próitéine teaghlaigh SRC agus próitéiní GAQ tras-scríbhinn a dhíriú chun ceangal le seicní cille. Bhí aigéad myristic nasctha le N-críochfort an roisín-polypeptide ag baint úsáide as imoibrithe cúplála caighdeánacha, agus d'fhéadfaí an lipopeptide a bhí mar thoradh air a dhí-chomhcheangal faoi choinníollacha caighdeánacha agus íonaithe ag RP-HPLC.

5. Glycosylation

Is antaibheathaigh thábhachtacha iad glycopeptides, mar shampla vancomycin agus teicolanin, chun cóireáil a dhéanamh ar ionfhabhtuithe baictéaracha atá frithsheasmhach ó dhrugaí, agus is minic a úsáidtear glycopeptides eile chun an córas imdhíonachta a spreagadh. Ina theannta sin, ós rud é go bhfuil go leor antaiginí miocróbacha glycosylated, tá sé thar a bheith tábhachtach staidéar a dhéanamh ar glycopeptides chun éifeacht theiripeach an ionfhabhtaithe a fheabhsú. Ar an láimh eile, fuarthas amach go dtaispeánann na próitéiní ar chill -chill na gceall meall glycosylation neamhghnácha, rud a fhágann go bhfuil ról tábhachtach ag glycopeptides i dtaighde cosanta ailse agus meall imdhíonachta. Ullmhaítear glycopeptides le modh FMOC/T-Bu. Is minic a thugtar iarmhair glycosylated, ar nós theonine agus serine, isteach i bpolaipipídí le FMOCanna gníomhachtaithe pentafluorophenol chun aimínaigéid glycosylated a chosaint.

6. Isoprene

Tarlaíonn isopentadienylation ar iarmhair chistéin sa taobh-slabhra in aice leis an gcríochfort C. Is féidir le isoprene próitéine cleamhnas na membrane cille a fheabhsú agus idirghníomhaíocht próitéine-próitéine a dhéanamh. I measc na bpróitéiní isopentadienated tá phosphatase tyrosine, GTASE beag, móilíní cochaperone, lamina núicléach, agus próitéiní ceangailteacha centromeric. Is féidir polaipeiptídí isoprene a ullmhú ag baint úsáide as isoprene ar roisíní nó trí dhíorthaigh chistin a thabhairt isteach.

7. Modhnú glycol poileitiléin (PEG)

Is féidir modhnú PEG a úsáid chun cobhsaíocht hidreolaíoch próitéine, bithdháileadh agus tuaslagthacht peiptíde a fheabhsú. Is féidir le tabhairt isteach slabhraí PEG go peiptídí a n -airíonna cógaseolaíochta a fheabhsú agus cosc ​​a chur ar hidrealú peiptídí le heinsímí próitéalaíocha. Téann peiptídí PEG tríd an trasghearradh ribeach glomerular níos éasca ná gnáth -peiptídí, ag laghdú go mór imréiteach duánach. Mar gheall ar leathré ghníomhach leathnaithe peiptídí PEG in vivo, is féidir an gnáthleibhéal cóireála a choinneáil le dáileoga níos ísle agus le drugaí peiptíde nach bhfuil chomh minic. Mar sin féin, tá éifeachtaí diúltacha ag modhnú PEG freisin. Cuireann suimeanna móra PEG cosc ​​ar an einsím an peiptíd a dhíghrádú agus laghdaítear an peptide ceangailteach leis an sprioc -ghabhdóir freisin. Ach is iondúil go ndéantar cleamhnas íseal Peg Peptides a fhritháireamh de réir a leathré cógaschinéiteach níos faide, agus trí bheith i láthair sa chorp níos faide, tá dóchúlacht níos mó ag peiptídí PEG go n-ionsúitear iad i sprioc-fhíocháin. Dá bhrí sin, ba cheart sonraíochtaí polaiméirí PEG a bharrfheabhsú le haghaidh na dtorthaí is fearr. Ar an láimh eile, carnann peiptídí PEG san ae mar gheall ar imréiteach duánach laghdaithe, agus mar thoradh air sin siondróm macramóilíneach. Dá bhrí sin, ní mór modhnuithe PEG a dhearadh níos cúramaí nuair a úsáidtear peiptídí le haghaidh tástála drugaí.

news-(4)    

Is féidir achoimre a dhéanamh go garbh ar ghrúpaí modhnaithe coiteanna de mhionathraitheoirí PEG mar seo a leanas: aimín (-amine) -NH2, aminomethyl -ch2 -nh2, hiodrocsa -oh, carboxy -coooh, sulfhydryl (-thiol) -sh, maleimide -mide, succinimide -crúp -crúp -crúp -crúp -crúp -crúp -spacinimide -spacinimide, sparán, sparán, crúiscín, crúscacht, crúscaíocht, crúp, crúscaíocht, crúscaíocht, crúscaíocht, crúscaíocht, crúscaíocht sucucinimide, crúp, crúp, crúp, crúscaíocht, N-Hydroxysuccinimide -NHS, Acrylate-CH2CH2COOH, Aldehyde -cho (ar nós Propional-ALD, Butyrald), bonn aicrileach (-Acrylate-acrl), azido-azide, biotinyl -biotin, fluutarscin, glutaryl -ga, acrylate, alkyne-alkyne, fluutarscin, glutaryl -ga, acolkyne-alkyne, alkyne-alkyne, fluutaryl-a alkyne, alkynene, alkyne, a alkyne, a alkyne, a alkyne, a alkyne, a alkyne, a alkyne, fluutaryl-alkyne, fluutaryl-alkyn p -toluenesulfonate -ots, succinimide succinate -SS, etc. Is féidir díorthaigh PEG le haigéid charbocsaileacha a chomhcheangal le amines N -críochfort nó le slabhraí taobh lísín. Is féidir PEG aimín-ghníomhachtaithe a nascadh le haigéad aspartic nó le slabhraí taobh aigéad glutamic. Is féidir PEG atá gníomhachtaithe go mí-ghníomhachtaithe a chomhcheangal le mercaptan de shlabhraí taobh cistéin atá díbeartha go hiomlán [11]. Is iondúil go n-aicmítear mionathraitheoirí PEG mar seo a leanas (Nóta: Is é MPEG methoxy-PEG, CH3O- (CH2CH2O) N-CH2CH2-OH):

(1) Mionathraitheoir PEG Slabhra Díreach
MPEG-SC, MPEG-SCM, MPEG-SPA, MPEG-OTS, MPEG-SH, MPEG-ALD, MPEG-Butyrald, MPEG-SS

(2) Mionathraitheoir PEG Bifunctional
HCOO-PEG-COOH, NH2-PEG-NH2, OH-PEG-COOH, OH-PEG-NH2, HCL · NH2-PEG-COOH, MAL-PEG-NHS

(3) Mionathraitheoir PEG a chraoladh
(MPEG) 2-NHS, (MPEG) 2-ALD, (MPEG) 2-NH2, (MPEG) 2-Mal

8. Biotinization

Is féidir le biotin a bheith ceangailte go láidir le avidin nó streptavidin, agus tá an neart ceangailteach fiú gar do bhanna comhfhiúsach. Is iondúil go n-úsáidtear peiptídí biotin-lipéadaithe in imdhíonassay, histocytochemistry, agus cytometry sreafa bunaithe ar fhluaraiseacht. Is féidir antasubstaintí lipéadaithe antaibheathaigh a úsáid freisin chun peiptídí biotinylated a cheangal. Is minic a bhíonn lipéid biotin ceangailte leis an taobh -slabhra lísín nó leis an gcríochfort N. Is minic a úsáidtear aigéad 6-aminocaproic mar bhanna idir peiptídí agus biotin. Tá an banna solúbtha maidir le ceangal leis an tsubstráit agus ceanglaíonn sé níos fearr i láthair bac steiriúil.

9. Lipéadú fluaraiseacha

Is féidir lipéadú fluaraiseacha a úsáid chun polaipeiptídí a rianú i gcealla beo agus chun staidéar a dhéanamh ar einsímí agus meicníochtaí gníomhaíochta. Tá tryptophan (TRP) fluaraiseach, ionas gur féidir é a úsáid le haghaidh lipéadú intreach. Braitheann speictream astaíochta tryptophan ar an timpeallacht imeallach agus laghdaíonn sé le polaraíocht tuaslagóra laghdaithe, maoin atá úsáideach chun struchtúr peiptíde agus ceangal gabhdóra a bhrath. Is féidir fluaraiseacht tryptophan a mhúchadh le haigéad aspartic comhphróiseáilte agus le haigéad glutamic, a d'fhéadfadh a úsáid a theorannú. Tá an grúpa clóiríde dansyl (dansyl) an -fhluaraiseach nuair a bhíonn sé ceangailte le grúpa aimín agus is minic a úsáidtear é mar lipéad fluaraiseacha le haghaidh aimínaigéid nó próitéiní.

Tá comhshó fuinnimh athshondais fluaraiseachta (FRET) úsáideach do staidéir einsímí. Nuair a chuirtear FRET i bhfeidhm, is iondúil go mbíonn grúpa lipéadaithe fluaraiseachta sa pholaipipíd fhoshraith agus grúpa fluaraiseachta. Déantar grúpaí fluaraiseacha lipéadaithe a mhúchadh ag an múchadh trí aistriú fuinnimh neamh-fhótóin. Nuair a dhéantar an peiptíd a dhícheangal ón einsím atá i gceist, astaíonn an grúpa lipéadaithe fluaraiseacht.

10. Polaipeiptídí Cage

Tá grúpaí cosanta inbhainte go optúil ag peiptídí cage a sciath an peptide ó cheangal leis an ngabhdóir. Nuair a nochtar é do radaíocht UV, cuirtear an peiptíd i ngníomh, ag athbhunú a ghaolmhaireachta leis an ngabhdóir. Toisc gur féidir an gníomhachtú optúil seo a rialú de réir ama, aimplitiúid, nó suíomh, is féidir peiptídí cage a úsáid chun staidéar a dhéanamh ar fhrithghníomhartha a tharlaíonn i gcealla. Is iad na grúpaí cosanta is coitianta a úsáidtear le haghaidh polaipeiptídí caighean ná grúpaí 2-nitrobenzyl agus a ndíorthaigh, ar féidir iad a thabhairt isteach i sintéis peiptíde trí dhíorthaigh aimínaigéid chosanta. Is iad na díorthaigh aimínaigéid a forbraíodh ná lísín, cistéin, serine, agus tyrosine. Mar sin féin, ní úsáidtear díorthaigh aspartate agus glutamate, áfach, mar gheall ar a gclaonadh chun timthriall a dhéanamh le linn sintéise peiptíde agus díthiomsú.

11. Peptide Polyantigenic (MAP)

De ghnáth ní bhíonn peiptídí gearra imdhíonach agus ní mór iad a nascadh le próitéiní iompróra chun antasubstaintí a tháirgeadh. Tá peiptíd polyantigenic (MAP) comhdhéanta de il-peiptídí comhionanna atá ceangailte le núicléis lísín, ar féidir leo imdhíonachta ard-láidreachta a chur in iúl go sonrach agus is féidir iad a úsáid chun cúpláin próitéine peptide-iompróir a ullmhú. Is féidir polaipeiptídí léarscáile a shintéisiú trí shintéis chéim sholadach ar roisín léarscáile. Mar sin féin, is é an toradh a bhíonn ar chúpláil neamhiomlán ná slabhraí peiptíde atá ar iarraidh nó teasctha ar roinnt brainsí agus dá bhrí sin ní léiríonn sé airíonna an bhun -léarscáil polypeptide. Mar mhalairt air sin, is féidir peiptídí a ullmhú agus a íonú ar leithligh agus ansin iad a chomhcheangal le léarscáil. Tá an t-ord peiptíde atá ceangailte leis an gcroílár peptide sainithe go maith agus tá mais-speictriméadracht tréithrithe go héasca.

Deireadh

Is bealach tábhachtach é modhnú peiptíde chun peiptídí a dhearadh. Ní hamháin gur féidir le peiptídí atá modhnaithe go ceimiceach gníomhaíocht bhitheolaíoch ard a choinneáil, ach seachnaíonn siad míbhuntáistí na himdhíonachta agus na tocsaineachta go héifeachtach freisin. Ag an am céanna, is féidir le modhnú ceimiceach peiptídí a fhulaingt le hairíonna den scoth nua. Le blianta beaga anuas, forbraíodh an modh gníomhachtaithe C-H chun polaipeiptídí a mhodhnú go tapa, agus baineadh amach go leor torthaí tábhachtacha.


Iar-am: 2025-07-03