Пептиддер пептиддик байланыштар аркылуу бир нече аминокислоталардын туташууларынан пайда болгон бирикмелердин классы.Алар тирүү организмдерде бардык жерде кездешет.Ушул убакка чейин тирүү организмдерден он миңдеген пептиддер табылган.Пептиддер ар кандай системалардын, органдардын, ткандардын жана клеткалардын функционалдык иш-аракеттерин жөнгө салууда жана жашоо иш-аракеттеринде маанилүү ролду ойнойт жана көбүнчө функционалдык анализде, антителолорду изилдөөдө, дарыларды иштеп чыгууда жана башка тармактарда колдонулат.Биотехнологиянын жана пептиддик синтез технологиясын өнүктүрүү менен, көбүрөөк пептиддик дарылар иштелип чыккан жана клиникада колдонулат.
Пептиддердин ар кандай модификациялары бар, аларды жөн гана пост модификациялоо жана процесстик модификациялоо (алынган аминокислота модификациясын колдонуу) жана N-терминалдык модификация, C-терминал модификациясы, каптал чынжыр модификациясы, аминокислота модификациясы, скелет модификациясы, ж.б., өзгөртүү сайтына жараша (1-сүрөт).Негизги чынжыр түзүмүн же пептиддик чынжырлардын каптал чынжыр топторун өзгөртүүнүн маанилүү каражаты катары пептиддик модификация пептиддик кошулмалардын физикалык жана химиялык касиеттерин эффективдүү өзгөртүүгө, сууда эригичтигин жогорулатууга, in vivo иш убактысын узартууга, алардын биологиялык бөлүштүрүлүшүн өзгөртүүгө, иммуногендүүлүктү жок кылууга мүмкүндүк берет. , уулуу терс таасирлерин азайтуу, ж.б. Бул макалада, бир нече негизги пептиддерди өзгөртүү стратегиялары жана алардын мүнөздөмөлөрү киргизилген.
1. Циклизация
Циклдик пептиддердин биомедицинада көптөгөн колдонмолору бар жана биологиялык активдүүлүгү бар көптөгөн табигый пептиддер циклдик пептиддер болуп саналат.Циклдик пептиддер сызыктуу пептиддерге караганда катуураак болгондуктан, алар тамак сиңирүү системасына өтө туруктуу, тамак сиңирүү трактында жашай алат жана максаттуу рецепторлорго көбүрөөк жакындыгын көрсөтөт.Циклизация циклдик пептиддерди синтездөөнүн эң түз жолу, өзгөчө чоң структуралык скелети бар пептиддер үчүн.Циклизация режими боюнча, аны каптал чынжыр-каптал чынжыр түрү, терминал - каптал чынжыр түрү, терминал - терминал түрү (аягына чейин түрү) бөлүүгө болот.
(1) капталдагы чынжырдан капталдагы чынжырчага
Каптал чынжырдан каптал чынжырга айлануунун эң кеңири таралган түрү цистеин калдыктарынын ортосундагы дисульфиддик көпүрө болуп саналат.Бул циклизация жуп цистеин калдыктарынын корголбогондон кийин дисульфиддик байланыштарды түзүү үчүн кычкылданышы менен ишке ашат.Полициклдик синтезге сульфгидрилден коргоочу топторду тандап алып салуу аркылуу жетишүүгө болот.Циклизацияны диссоциациядан кийинки эриткичте же диссоциацияга чейинки чайырда жасоого болот.Чайырлардагы циклизация эриткичтин циклизациясына караганда азыраак эффективдүү болушу мүмкүн, анткени чайырлардагы пептиддер циклдүү конформацияларды түзбөйт.Каптал чынжырдын дагы бир түрү - каптал чынжыр циклизациясы - бул аспарагин кислотасы же глутамин кислотасынын калдыктары менен базалык аминокислота ортосунда амиддик структуранын пайда болушу, бул каптал чынжырдын коргоочу тобун же полипептидден тандалма түрдө алып салуу мүмкүнчүлүгүн талап кылат. чайыр боюнча же диссоциациялангандан кийин.Каптал чынжырдын үчүнчү түрү - каптал чынжыр циклдешүүсү - тирозин же р-гидроксифенилглицин менен дифенил эфирлеринин пайда болушу.Табигый продуктулардагы циклизациянын бул түрү микробдук продуктуларда гана кездешет жана циклизациялоочу продуктулар көбүнчө потенциалдуу дарылык мааниге ээ.Бул кошулмаларды даярдоо уникалдуу реакция шарттарын талап кылат, ошондуктан алар кадимки пептиддердин синтезинде көп колдонулбайт.
(2) терминалдан капталга
Терминал-каптал чынжыр циклдештирүү, адатта, лизин же орнитин каптал чынжырынын амин тобу менен C-терминалын, же аспарагин кислотасы же глутамин кислотасы каптал чынжыр менен N-терминалын камтыйт.Башка полипептиддик циклизация С терминалы менен серин же треонин каптал чынжырларынын ортосунда эфирдик байланыштарды түзүү жолу менен жүргүзүлөт.
(3) Терминал же баш-куйрук түрү
Чынжыр полипептиддери эриткичте айланышы мүмкүн же каптал чынжыр цикли аркылуу чайырга бекитилет.Пептиддердин олигомеризациясын болтурбоо үчүн эриткичти борборлоштурууда пептиддердин төмөн концентрациясын колдонуу керек.Синтетикалык шакекче полипептидинин чыгышы чынжыр полипептидинин ырааттуулугуна көз каранды.Ошондуктан, циклдик пептиддерди кеңири масштабда даярдоодон мурун, адегенде мүмкүн чынжырланган коргошун пептиддеринин китепканасын түзүү керек, андан кийин эң жакшы натыйжалар менен ырааттуулукту табуу үчүн циклизациялоо керек.
2. N-метиляция
N-метиляция алгач табигый пептиддерде пайда болот жана суутек байланыштарынын пайда болушуна жол бербөө үчүн пептиддик синтезге киргизилет, ошону менен пептиддер биодеградацияга жана клиренске туруктуураак болот.N-метилденген аминокислота туундуларын колдонуу менен пептиддерди синтездөө эң маанилүү ыкма.Мындан тышкары, N-(2-нитробензол сульфонилхлорид) полипептид-чайырдын метанол менен болгон Мицунобу реакциясы да колдонулушу мүмкүн.Бул ыкма N-methylated аминокислоталарды камтыган циклдик пептиддик китепканаларды даярдоо үчүн колдонулган.
3. Фосфорлануу
Фосфорлануу табияттагы эң кеңири таралган пост-трансляциялык модификациялардын бири.Адамдын клеткаларында белоктун 30%тен ашыгы фосфорланган.Фосфорлануу, өзгөчө реверсивдүү фосфорлануу көптөгөн клетка процесстерин башкарууда маанилүү роль ойнойт, мисалы, сигналдын өтүшү, гендердин экспрессиясы, клетка циклинин жана цитоскелеттин жөнгө салынышы жана апоптоз.
Фосфорланууну ар кандай аминокислота калдыктарынан байкоого болот, бирок эң кеңири таралган фосфорлануу максаттары серин, треонин жана тирозин калдыктары болуп саналат.Фосфотирозин, фосфотреонин жана фосфозерин туундулары синтез учурунда пептиддерге киргизилиши мүмкүн же пептиддик синтезден кийин пайда болушу мүмкүн.Тандалма фосфорланууга сериндин, треониндин жана тирозиндин калдыктары аркылуу жетишүүгө болот, алар коргоочу топторду тандап алып ташташат.Кээ бир фосфорлануу реагенттери ошондой эле полипептидге фосфор кислотасынын топторун пост модификациялоо жолу менен киргизе алат.Акыркы жылдарда лизиндин атайын фосфорлануусу химиялык тандалма Штаудингер-фосфит реакциясынын жардамы менен ишке ашты (3-сүрөт).
4. Миристойлануу жана пальмитойляция
N-терминалынын май кислоталары менен ацилдениши пептиддердин же белоктордун клетка мембраналары менен байланышуусуна шарт түзөт.N-терминалдагы миридамойлданган ырааттуулук Src үй-бүлө протеин киназаларын жана тескери транскриптаза Gaq протеиндерин клетка мембраналары менен байланышууга багытталган.Миристик кислота стандарттуу кошулуу реакцияларын колдонуу менен чайыр-полипептиддин N-терминалына туташтырылган жана натыйжада пайда болгон липопептид стандарттуу шарттарда диссоциацияланып, RP-HPLC аркылуу тазаланган.
5. Гликозилдөө
Vancomycin жана teicolanin сыяктуу гликопептиддер дарыга туруктуу бактериялык инфекцияларды дарылоо үчүн маанилүү антибиотиктер жана башка гликопептиддер көбүнчө иммундук системаны стимулдаштыруу үчүн колдонулат.Мындан тышкары, көптөгөн микробдук антигендер гликозилденгендиктен, инфекциянын терапиялык таасирин жакшыртуу үчүн гликопептиддерди изилдөө чоң мааниге ээ.Башка жагынан алганда, шишик клеткаларынын клетка кабыкчасындагы белоктор анормалдуу гликозилизацияны көрсөтөт, бул гликопептиддерди рак жана шишик иммундук коргонуу изилдөөлөрүндө маанилүү ролду ойнойт.Гликопептиддер Fmoc/t-Bu ыкмасы менен даярдалат.Треонин жана серин сыяктуу гликозилденген калдыктар көбүнчө гликозилденген аминокислоталарды коргоо үчүн пентафторфенол эфири менен активдештирилген fMOCs аркылуу полипептиддерге киргизилет.
6. Изопрен
Изопентадиенилденүү С-терминалына жакын каптал чынжырдагы цистеин калдыктарында болот.Протеин изопрен клетка мембранасынын жакындыгын жакшыртат жана белок-белок өз ара аракеттенүүсүн түзө алат.Изопентадиендик белокторго тирозинфосфатаза, майда Гтаза, кочаперон молекулалары, ядролук ламина жана центромердик байланыш белоктору кирет.Изопрендик полипептиддерди чайырларга изопренди колдонуу же цистеиндин туундуларын киргизүү аркылуу даярдоого болот.
7. Полиэтиленгликолдун (ПЕГ) модификациясы
PEG модификациясы протеиндин гидролитикалык туруктуулугун, биотаратылышын жана пептиддердин эригичтигин жакшыртуу үчүн колдонулушу мүмкүн.Пептиддерге PEG чынжырларын киргизүү алардын фармакологиялык касиеттерин жакшыртат, ошондой эле пептиддердин протеолиттик энзимдер менен гидролизине тоскоол болот.PEG пептиддери кадимки пептиддерге караганда бөйрөктүн клиренсин кыйла азайтып, гломерулярдык капилляр кесилишинен оңой өтөт.PEG пептиддердин in vivo активдүү жарым ажыроо мезгилинин узартылышына байланыштуу, нормалдуу дарылоо деңгээлин төмөнкү дозалар жана азыраак пептиддик дарылар менен сактоого болот.Бирок, PEG өзгөртүү да терс таасирин тийгизет.Көп сандагы PEG ферменттин пептидди деградациялоосуна жол бербейт, ошондой эле пептиддин максаттуу кабылдагыч менен байланышын азайтат.Бирок PEG пептиддеринин төмөн жакындыгы, адатта, алардын фармакокинетикалык жарым ажыроо мезгилинин узактыгы менен компенсацияланат жана организмде узак болуу менен, PEG пептиддери максаттуу кыртыштарга сиңирүү ыктымалдуулугу жогору.Ошондуктан, PEG полимер спецификациялары оптималдуу натыйжалар үчүн оптималдаштырылышы керек.Башка жагынан алганда, PEG пептиддери бөйрөк клиренсинин төмөндөшүнө байланыштуу боордо топтолуп, макромолекулярдык синдромго алып келет.Ошондуктан, пептиддер дары сыноо үчүн колдонулганда PEG өзгөртүүлөр кылдаттык менен иштелип чыгышы керек.
PEG модификаторлорунун жалпы модификациялык топторун болжолдуу түрдө төмөнкүчө чагылдырууга болот: Амино (-амин) -NH2, аминометил-Ч2-NH2, гидрокси-ОН, карбокси-Кух, сульфгидрил (-тиол) -SH, малеймид -MAL, сукцинимид карбонаты - SC, succinimide ацетат -SCM, succinimide пропионат -SPA, n-hydroxysuccinimide -NHS, Acrylate-ch2ch2cooh, альдегид -CHO (мисалы, propional-ald, butyrALD), акрил негизи (-акрилат-acrl), азидо-аз Biotin, Fluorescein, glutaryl -GA, Acrylate Hydrazide, алкин-алкин, p-toluensülfonate -OTs, succinimide succinate -SS, ж.б. PEG туундулары карбон кислоталары менен n-терминалдык аминдер же лизин каптал чынжыр менен бириктирилиши мүмкүн.Амино-активдештирилген PEG аспарагин кислотасы же глутамин кислотасы каптал чынжыр менен бириктирилиши мүмкүн.Зат активдештирилген PEG толук корголбогон цистеин каптал чынжырларынын меркаптанына конъюгацияланышы мүмкүн [11].PEG модификаторлору адатта төмөнкүдөй классификацияланат (эскертүү: mPEG – метокси-ПЕГ, CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH):
(1) түз чынжыр PEG өзгөрткүч
mPEG-SC, mPEG-SCM, mPEG-SPA, mPEG-OTs, mPEG-SH, mPEG-ALD, mPEG-butyrALD, mPEG-SS
(2) эки функционалдуу PEG модификатору
HCOO-PEG-COOH, NH2-PEG-NH2, OH-PEG-COOH, OH-PEG-NH2, HCl·NH2-PEG-COOH, MAL-PEG-NHS
(3) бутактануучу PEG өзгөрткүч
(mPEG)2-NHS, (mPEG)2-ALD, (mPEG)2-NH2, (mPEG)2-MAL
8. Биотинизация
Биотин avidin же стрептавидин менен тыгыз байланышта болушу мүмкүн, ал эми байланыш күчү коваленттик байланышка да жакын.Биотин менен белгиленген пептиддер көбүнчө иммундук анализде, гистоцитохимияда жана флуоресценттик агымдын цитометриясында колдонулат.Белгиленген антибиотик антителолор биотинилденген пептиддерди туташтыруу үчүн да колдонулушу мүмкүн.Биотин этикеткалары көбүнчө лизин каптал чынжырына же N терминалына тиркелет.6-aminocaproic кислотасы көбүнчө пептиддердин жана биотиндин ортосундагы байланыш катары колдонулат.Байланыш субстрат менен байланышта ийкемдүү жана стерикалык тоскоолдук болгондо жакшыраак байланышат.
9. Флуоресценттик этикеткалоо
Флуоресценттик этикеткалоо тирүү клеткалардагы полипептиддерге байкоо жүргүзүү жана ферменттерди жана аракет механизмдерин изилдөө үчүн колдонулушу мүмкүн.Триптофан (Trp) флуоресценттүү, ошондуктан аны ички этикеткалоо үчүн колдонсо болот.Триптофандын эмиссия спектри перифериялык чөйрөгө көз каранды жана эриткичтин полярдуулугунун төмөндөшү менен азаят, бул касиет пептиддердин түзүлүшүн жана рецепторлордун байланышын аныктоо үчүн пайдалуу.Триптофан флуоресценциясын протондалган аспарагин кислотасы жана глутамин кислотасы менен өчүрсө болот, бул анын колдонулушун чектеши мүмкүн.Dansyl хлорид тобу (Dansyl) бир аминотоп менен байланышканда жогорку флуоресценттүү болуп саналат жана көп учурда аминокислоталар же белоктор үчүн флуоресценттик белги катары колдонулат.
Флуоресценттик резонанстык энергияны өзгөртүү (FRET) ферменттерди изилдөө үчүн пайдалуу.FRET колдонулганда, субстрат полипептидинде, адатта, флуоресценттик белгилөөчү топ жана флуоресценцияны өчүрүүчү топ бар.Белгиленген флуоресценттик топтор өчүргүч тарабынан фотонсуз энергияны берүү аркылуу өчүрүлөт.Пептид каралып жаткан ферменттен ажыратылганда, маркировкалоочу топ флуоресценцияны чыгарат.
10. Кажа полипептиддери
Кафес пептиддеринде пептидди рецептор менен байланыштыруудан коргогон оптикалык жактан алынуучу коргоочу топтор бар.Ультрафиолет нурлануунун таасири астында пептид активдешип, анын рецепторго жакындыгын калыбына келтирет.Бул оптикалык активдештирүү убакытка, амплитудага же жайгашкан жерине жараша башкарылышы мүмкүн болгондуктан, клеткаларда пайда болгон реакцияларды изилдөө үчүн капас пептиддери колдонулушу мүмкүн.Кафестик полипептиддер үчүн эң көп колдонулган коргоочу топтор 2-нитробензил топтору жана алардын туундулары болуп саналат, алар пептиддик синтезде коргоочу аминокислота туундулары аркылуу киргизилиши мүмкүн.Иштелген аминокислота туундулары лизин, цистеин, серин жана тирозин.Аспартат жана глутамат туундулары, бирок, пептиддердин синтези жана диссоциациясы учурунда циклизацияга кабылгандыктан, көбүнчө колдонулбайт.
11. Полянтигендик пептид (MAP)
Кыска пептиддер, адатта, иммунитетке ээ эмес жана антителолорду өндүрүү үчүн ташуучу белокторго кошулушу керек.Полянтигендик пептид (MAP) лизин ядролору менен байланышкан бир нече окшош пептиддерден турат, алар атайын жогорку потенциалдуу иммуногендерди экспрессиялай алышат жана пептиддерди алып жүрүүчү протеин куплеттерин даярдоо үчүн колдонулушу мүмкүн.MAP полипептиддери MAP чайырында катуу фаза синтези аркылуу синтезделиши мүмкүн.Бирок, толук эмес туташтыруу кээ бир бутактарда пептиддик чынжырлардын жок же кесилишине алып келет жана ошентип баштапкы MAP полипептидинин касиеттерин көрсөтпөйт.Альтернатива катары, пептиддер өзүнчө даярдалып, тазаланып, андан кийин MAP менен бириктирилиши мүмкүн.Пептиддик өзөккө тиркелген пептиддик ырааттуулук жакшы аныкталган жана масс-спектрометрия менен оңой мүнөздөлөт.
Корутунду
Пептиддик модификация пептиддерди долбоорлоонун маанилүү каражаты болуп саналат.Химиялык жактан өзгөртүлгөн пептиддер жогорку биологиялык активдүүлүктү сактап гана тим болбостон, иммуногендүүлүктүн жана уулуулуктун кемчиликтерин да эффективдүү кача алат.Ошол эле учурда, химиялык модификация пептиддерге жаңы сонун касиеттерди бере алат.Акыркы жылдарда полипептиддерди постмодификациялоо үчүн CH активдештирүү ыкмасы тездик менен иштелип чыгып, көптөгөн маанилүү натыйжаларга жетишилди.
Посттун убактысы: 20-март-2023