Mae polypeptid yn gyfansoddyn sy'n cael ei ffurfio gan ddau neu fwy o asidau amino wedi'u cysylltu gan fondiau peptid (bondiau amid). Mae polypeptidau yn chwarae rhan hanfodol wrth reoleiddio gweithgareddau swyddogaethol amrywiol systemau, organau, meinweoedd a chelloedd yn y corff, ac fe'u defnyddir yn aml mewn dadansoddiad swyddogaethol, ymchwil gwrthgyrff, a datblygu cyffuriau. Mae addasu polypeptidau i newid eu priodweddau ffisigocemegol yn dechneg gyffredin mewn ymchwil polypeptid. Mae addasiadau polypeptid yn amrywiol, ac yn seiliedig ar y safle addasu, gellir eu categoreiddio yn addasiadau terfynol N-, C-addasiadau terfynell, addasiadau cadwyn ochr, addasiadau asid amino, ac addasiadau asgwrn cefn (Ffigur 1). Fel ffordd bwysig o newid strwythur y prif gadwyn neu grwpiau cadwyn ochr o beptidau, gall addasu polypeptid newid priodweddau ffisiocemegol cyfansoddion peptid yn effeithiol, cynyddu hydoddedd dŵr, newid eu bio-ddosbarthiad, ymestyn amser gweithredu in vivo, lleihau sgîl-effeithiau gwenwynig, a dileu imiwnogenigrwydd. Heddiw, byddwn yn cyflwyno rhai o'r addasiadau polypeptid pwysicaf a'u nodweddion.
1. Beicio
Mewn natur, mae llawer o polypeptidau sy'n weithredol yn fiolegol yn polypeptidau cylchol; felly, mae gan peptidau cylchol nifer o gymwysiadau mewn biofeddygaeth fodern. Mae gan peptidau cylchol, o'u cymharu â pheptidau llinol, well anhyblygedd ac maent yn gallu gwrthsefyll y system dreulio yn fawr, gan ganiatáu iddynt oroesi yn y llwybr treulio ac arddangos affinedd cryfach ar gyfer derbynyddion targed. Mae peptidau cylchol fel arfer yn cael eu ffurfio trwy gylchrediad, y gellir eu categoreiddio i -gadwyn-ochr-ochr-gadwyn, terfynell-i-ochr-gadwyn{-i{-dulliau{-terfyn{.cylch{{{-ochr-gadwyn{-i-ochr-gadwyn{-i{-dulliau{-terfyn{-cylch{12}cysylltu{12}dulliau{12}cylchu{12}cysylltu.
(1) Ochr-gadwyn-i-ochr-cylchu cadwyn
Pontio disulfide rhwng gweddillion cystein yw un o'r ffyrdd mwyaf cyffredin o ffurfio cylchoedd peptid, ac mae'r dull hwn yn perthyn i -gadwyn-ochr-ochr-gylchrediad cadwyn. Cyflwynir y cyclization hwn trwy ddad-ddiogelu pâr o weddillion cystein ac yna eu ocsidio i ffurfio bond disulfide. Gellir cyflawni synthesis polysyclig trwy ddileu'r grŵp amddiffyn thiol yn ddetholus. Gellir cyflawni cylchrediad naill ai yn y toddydd ar ôl daduniad neu ar y resin cyn daduniad. Gan nad yw peptidau ar resin yn ffurfio cydffurfiadau cylchol yn hawdd, gall cylchrediad ar resin fod yn llai effeithlon na chylchrediad mewn toddydd. Mae'r ail fath o gylchrediad cadwyn ochr yn cynnwys ffurfio strwythur amid rhwng asid aspartig neu weddillion asid glutamig a'r asid amino sylfaenol. Mae hyn yn ei gwneud yn ofynnol i'r grŵp amddiffyn ar y gadwyn ochr gael ei dynnu'n ddetholus, ar y resin ac ar ôl daduniad. Mae'r trydydd math o gylchrediad cadwyn ochr yn cynnwys ffurfio ether deuffenyl o tyrosin neu p-hydroxyphenylglycine; fodd bynnag, mae paratoi'r cyfansoddion hyn yn gofyn am amodau adwaith unigryw ac felly nid yw'n cael ei ddefnyddio'n gyffredin wrth synthesis peptidau confensiynol.
(2) Terfynell-i-gadwyn ochr
Mae cylchrediad terfynell i-gadwyn ochr fel arfer yn golygu ffurfio bond amid rhwng terfynell C a grŵp amino yr ochr gadwyn lysin neu ornithin, neu rhwng y derfynfa N a'r gadwyn ochr asid aspartig neu glutamig. Mae rhai cylchrediadau peptid hefyd yn cael eu ffurfio trwy ffurfio bond ether rhwng y derfynell C-terminws a'r gadwyn ochr serine neu threonin.
(3) Mae cylchrediad pen-cynffon (neu derfynell-derfynell) yn cael ei ffurfio gan amledd y grŵp amino terfynell N a grŵp carboxyl C-terminal y peptid. -Gall peptidau tebyg i gadwyn gael eu cylchredeg mewn toddydd neu eu llonyddu ar resin trwy gylchrediad cadwyni ochr. Dylid cyflawni cylchred mewn toddyddion gan ddefnyddio crynodiadau isel o beptidau i osgoi oligomerization. Mae'r cynnyrch o synthesis cadwyn y pen i'r gynffon o peptidau cylchol yn dibynnu ar ddilyniant y peptid cadwyn. Felly, cyn paratoi peptidau cylchol ar raddfa fawr, dylid creu llyfrgell o peptidau plwm cadwyn posibl yn gyntaf, ac yna cylchredeg i ddod o hyd i'r dilyniant sy'n rhoi'r canlyniadau gorau.
2. Glycosylation
Mae ein glycopeptidau mwyaf cyffredin, fel vancomycin a teicoplanin, yn wrthfiotigau pwysig ar gyfer trin heintiau bacteriol sy'n gwrthsefyll cyffuriau. Defnyddir glycopeptidau eraill yn aml i ysgogi'r system imiwnedd. Ar ben hynny, gan fod llawer o antigenau microbaidd wedi'u glycosyleiddio, mae astudio glycopeptidau yn arwyddocaol ar gyfer gwella effeithiolrwydd therapiwtig heintiau. Ar y llaw arall, mae astudiaethau wedi canfod bod proteinau ar gellbilenni celloedd tiwmor yn arddangos glycosyleiddiad annormal, gan wneud glycopeptidau yn chwarae rhan bwysig mewn ymchwil amddiffyn imiwnedd canser a thiwmor. Yn gyffredinol, mae paratoi glycopeptid yn defnyddio dull Fmoc/t-Bu. Mae gweddillion glycosylaidd, fel threonine a serine, yn aml yn cael eu cyflwyno i beptidau trwy amddiffyniad Fmoc a weithredir gan esters pentafluorophenol.
3. Ffosfforyleiddiad
Mewn celloedd dynol, mae mwy na 30% o broteinau wedi'u ffosfforyleiddio. Mae ffosfforyleiddiad, yn enwedig ffosfforyleiddiad cildroadwy, yn chwarae rhan hanfodol wrth reoli llawer o brosesau cellog, megis trawsgludiad signal, mynegiant genynnau, cylchred celloedd a rheoleiddio cytoskeleton, ac apoptosis.
Gellir arsylwi ffosfforyleiddiad ar ystod eang o weddillion asid amino, ond y targedau ffosfforyleiddiad mwyaf cyffredin yw gweddillion serine, threonine, a tyrosine. Gellir cyflwyno deilliadau ffosffotyrosine, phosphothreonine, a phosphoserine i peptidau yn ystod synthesis neu ôl-synthesis -. Gellir cyflawni ffosfforyleiddiad detholus gan ddefnyddio gweddillion serine, threonine, a tyrosine gan ddileu grwpiau gwarchod yn ddetholus. Gall rhai cyfryngau ffosfforyleiddio hefyd gyflwyno grwpiau ffosffad i beptidau trwy addasu post. Yn ddiweddar, bu achosion o-ffosfforyleiddiad lysin safle-benodol gan ddefnyddio'r adwaith chemoselective Staudinger-phosphite.
