Peptida minangka kelas senyawa sing dibentuk kanthi nyambungake pirang-pirang asam amino liwat ikatan peptida.Padha ana ing ngendi wae ing organisme urip.Nganti saiki, puluhan ewu peptida ditemokake ing organisme urip.Peptida nduweni peran penting kanggo ngatur aktivitas fungsional saka macem-macem sistem, organ, jaringan lan sel lan ing aktivitas urip, lan asring digunakake ing analisis fungsional, riset antibodi, pangembangan obat lan lapangan liyane.Kanthi pangembangan bioteknologi lan teknologi sintesis peptida, luwih akeh obat peptida wis dikembangake lan ditrapake ing klinik.
Ana macem-macem modifikasi peptida, sing bisa dipérang dadi modifikasi pasca lan modifikasi proses (nggunakake modifikasi asam amino sing diturunake), lan modifikasi N-terminal, modifikasi C-terminal, modifikasi rantai samping, modifikasi asam amino, modifikasi kerangka, etc., gumantung ing situs modifikasi (Figure 1).Minangka liya penting kanggo ngganti struktur chain utama utawa klompok chain sisih chain peptida, modifikasi peptida bisa èfèktif ngganti sifat fisik lan kimia saka senyawa peptida, nambah kelarutan banyu, ndawakake wektu tumindak ing vivo, ngganti distribusi biologi, ngilangke immunogenicity. , nyuda efek samping beracun, lan liya-liyane. Ing makalah iki, sawetara strategi modifikasi peptida utama lan ciri-cirine dikenalake.
1. Cyclization
Peptida siklik duwe akeh aplikasi ing biomedicine, lan akeh peptida alam kanthi aktivitas biologis yaiku peptida siklik.Amarga peptida siklik cenderung luwih kaku tinimbang peptida linier, mula tahan banget kanggo sistem pencernaan, bisa urip ing saluran pencernaan, lan nuduhake afinitas sing luwih kuat kanggo reseptor target.Cyclization minangka cara paling langsung kanggo sintesis peptida siklik, utamane kanggo peptida kanthi kerangka struktural gedhe.Miturut mode cyclization, bisa dipérang dadi jinis chain sisih sisih chain, terminal - jinis chain sisih, terminal - jinis terminal (mburi kanggo jinis pungkasan).
(1) sidechain-to-sidechain
Jinis sing paling umum saka sisih-chain kanggo sisih-chain cyclization yaiku disulfide bridging antarane residu cysteine.Siklisasi iki dikenalaké déning sepasang residu sistein sing diproteksi lan banjur dioksidasi dadi ikatan disulfida.Sintesis polisiklik bisa ditindakake kanthi ngilangi klompok proteksi sulfhydryl kanthi selektif.Cyclization bisa ditindakake ing pelarut pasca-disosiasi utawa ing resin pra-disosiasi.Siklisasi ing resin bisa uga kurang efektif tinimbang siklisasi pelarut amarga peptida ing resin ora gampang mbentuk konformasi siklik.Jinis cyclization chain sisih liyane yaiku pembentukan struktur amida ing antarane asam aspartat utawa residu asam glutamat lan asam amino basa, sing mbutuhake klompok proteksi rantai sisih kudu bisa dicopot kanthi selektif saka polipeptida. ing resin utawa sawise disosiasi.Jinis kaping telu saka rantai sisih - siklisasi rantai sisih yaiku pambentukan eter diphenyl dening tirosin utawa p-hydroxyphenylglycine.Siklisasi jinis iki ing produk alami mung ditemokake ing produk mikroba, lan produk siklisasi asring duweni potensi obat.Nyiapake senyawa kasebut mbutuhake kahanan reaksi sing unik, saengga ora asring digunakake ing sintesis peptida konvensional.
(2) terminal-kanggo-sidechain
Siklasi rantai sisih terminal biasane nglibatake terminal C kanthi gugus amino saka lysine utawa ornithine chain sisih, utawa N-terminal karo asam aspartat utawa rantai sisih asam glutamat.Siklisasi polipeptida liyane digawe kanthi mbentuk ikatan eter antarane terminal C lan rantai sisih serine utawa threonine.
(3) Tipe terminal utawa head-to-tail
Polipeptida rantai bisa dadi siklus ing pelarut utawa tetep ing resin kanthi cyclation chain sisih.Konsentrasi peptida sing sithik kudu digunakake ing sentralisasi pelarut supaya ora oligomerisasi peptida.Ngasilake polipeptida cincin sintetik sirah-kanggo-buntut gumantung saka urutan polipeptida rantai.Mula, sadurunge nyiapake peptida siklik kanthi skala gedhe, perpustakaan kemungkinan peptida timbal sing dirantai kudu digawe dhisik, disusul cyclization kanggo nemokake urutan kanthi asil sing paling apik.
2. N-metilasi
N-methylation wiwitane dumadi ing peptida alam lan dienal ing sintesis peptida kanggo nyegah pembentukan ikatan hidrogen, saéngga nggawe peptida luwih tahan kanggo biodegradasi lan reresik.Sintesis peptida nggunakake turunan asam amino N-methylated minangka cara sing paling penting.Kajaba iku, reaksi Mitsunobu saka N-(2-nitrobenzene sulfonyl chloride) polipeptida-resin intermediet karo metanol uga bisa digunakake.Cara iki wis digunakake kanggo nyiapake perpustakaan peptida siklik sing ngemot asam amino N-methylated.
3. Fosforilasi
Fosforilasi minangka salah sawijining modifikasi pasca-translasi sing paling umum ing alam.Ing sel manungsa, luwih saka 30% protein difosforilasi.Fosforilasi, utamane fosforilasi sing bisa dibalik, nduweni peran penting kanggo ngontrol akeh proses seluler, kayata transduksi sinyal, ekspresi gen, siklus sel lan regulasi sitoskeleton, lan apoptosis.
Fosforilasi bisa diamati ing macem-macem residu asam amino, nanging target fosforilasi sing paling umum yaiku residu serin, threonine, lan tirosin.Fosfotirosin, fosfotreonin, lan turunan fosfoserin bisa dilebokake ing peptida sajrone sintesis utawa dibentuk sawise sintesis peptida.Fosforilasi selektif bisa ditindakake kanthi nggunakake residu serine, threonine, lan tirosin sing kanthi selektif mbusak gugus protèktif.Sawetara reagen fosforilasi uga bisa ngenalake gugus asam fosfat menyang polipeptida kanthi modifikasi pasca.Ing taun-taun pungkasan, fosforilasi lisin spesifik situs wis ditindakake kanthi nggunakake reaksi Staudinger-phosphite sing selektif kanthi kimia (Gambar 3).
4. Myristoylation lan palmitoylation
Acylation saka N-terminal karo asam lemak ngidini peptida utawa protein kanggo ikatan menyang membran sel.Urutan myridamoylated ing N-terminal mbisakake kinase protein kulawarga Src lan reverse transcriptase protein Gaq kanggo ditargetake kanggo ngiket membran sel.Asam myristic disambungake menyang terminal-N saka resin-polipeptida nggunakake reaksi kopling standar, lan lipopeptida asil bisa dissociated ing kahanan standar lan diresiki dening RP-HPLC.
5. Glikosilasi
Glikopeptida kayata vankomisin lan teikolanin minangka antibiotik penting kanggo perawatan infeksi bakteri sing tahan obat, lan glikopeptida liyane asring digunakake kanggo ngrangsang sistem kekebalan.Kajaba iku, amarga akeh antigen mikroba sing glikosilasi, penting banget kanggo nyinaoni glikopeptida kanggo nambah efek terapeutik infeksi.Ing sisih liya, wis ditemokake yen protein ing membran sel sel tumor nuduhake glikosilasi sing ora normal, sing ndadekake glikopeptida nduweni peran penting ing riset pertahanan kekebalan kanker lan tumor.Glikopeptida disiapake kanthi metode Fmoc/t-Bu.Residu glikosilasi, kayata threonine lan serine, asring dilebokake ing polipeptida kanthi fMOC sing diaktifake ester pentafluorofenol kanggo nglindhungi asam amino glikosilasi.
6. Isoprene
Isopentadienylation dumadi ing residu sistein ing rantai sisih cedhak terminal C.Isoprene protein bisa ningkatake afinitas membran sel lan mbentuk interaksi protein-protein.Protein isopentadienasi kalebu tyrosine phosphatase, GTase cilik, molekul cochaperone, lamina nuklir, lan protein pengikat centromeric.Polipeptida isoprena bisa disiapake nggunakake isoprena ing resin utawa kanthi ngenalake turunan sistein.
7. Modifikasi polyethylene glycol (PEG).
Modifikasi PEG bisa digunakake kanggo nambah stabilitas hidrolitik protein, biodistribusi lan kelarutan peptida.Introduksi rantai PEG menyang peptida bisa nambah sifat farmakologis lan uga nyegah hidrolisis peptida kanthi enzim proteolitik.Peptida PEG ngliwati bagean salib kapiler glomerulus luwih gampang tinimbang peptida biasa, nyuda reresik ginjal.Amarga setengah umur aktif peptida PEG ing vivo, tingkat perawatan normal bisa dijaga kanthi dosis sing luwih murah lan obat peptida sing kurang asring.Nanging, modifikasi PEG uga duwe efek negatif.Jumlah PEG sing akeh nyegah enzim saka ngrusak peptida lan uga nyuda ikatan peptida menyang reseptor target.Nanging afinitas kurang peptida PEG biasane diimbangi dening setengah umur farmakokinetik sing luwih dawa, lan yen ana ing awak luwih suwe, peptida PEG duwe kemungkinan luwih gedhe kanggo diserap menyang jaringan target.Mulane, spesifikasi polimer PEG kudu dioptimalake kanggo asil sing optimal.Ing sisih liya, peptida PEG nglumpukake ing ati amarga nyuda reresik ginjal, nyebabake sindrom makromolekul.Mula, modifikasi PEG kudu dirancang kanthi luwih ati-ati nalika peptida digunakake kanggo tes obat.
Klompok modifikasi umum saka modifier PEG bisa diringkes kaya ing ngisor iki: Amino (-amine) -NH2, aminomethyl-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 (kayata propional-ald, butyrALD), basa akrilik (-acrylate-acrl), azido-azide, biotinyl - Biotin, Fluorescein, glutaryl -GA, Acrylate Hydrazide, alkyne-alkyne, p-toluenesulfonate -OTs, succinimide succinate -SS, etc. Turunan PEG kanthi asam karboksilat bisa digandhengake karo amina n-terminal utawa rantai samping lisin.PEG sing diaktifake amino bisa digabung karo asam aspartat utawa rantai samping asam glutamat.PEG sing diaktivasi mal bisa dikonjugasi dadi mercaptan saka rantai sisih sistein sing ora dilindhungi [11].Modifiers PEG biasane diklasifikasikake kaya ing ngisor iki (cathetan: mPEG yaiku methoxy-PEG, CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH):
(1) modifier PEG rantai lurus
mPEG-SC, mPEG-SCM, mPEG-SPA, mPEG-OTs, mPEG-SH, mPEG-ALD, mPEG-butyrALD, mPEG-SS
(2) modifier PEG bifungsi
HCOO-PEG-COOH, NH2-PEG-NH2, OH-PEG-COOH, OH-PEG-NH2, HCl·NH2-PEG-COOH, MAL-PEG-NHS
(3) percabangan PEG modifier
(mPEG)2-NHS, (mPEG)2-ALD, (mPEG)2-NH2, (mPEG)2-MAL
8. Biotinisasi
Biotin bisa banget kaiket karo avidin utawa streptavidin, lan kekuatan naleni malah cedhak karo ikatan kovalen.Peptida kanthi label biotin umume digunakake ing immunoassay, histocytochemistry, lan sitometri aliran adhedhasar fluoresensi.Antibodi antibiotin sing dilabeli uga bisa digunakake kanggo ngiket peptida biotinilasi.Label biotin asring dipasang ing rantai samping lisin utawa terminal N.Asam 6-aminocaproic asring digunakake minangka ikatan antarane peptida lan biotin.Ikatan kasebut fleksibel kanggo ngiket substrat lan luwih apik yen ana alangan sterik.
9. Labeling neon
Label fluoresensi bisa digunakake kanggo nglacak polipeptida ing sel urip lan sinau enzim lan mekanisme tumindak.Tryptophan (Trp) iku fluoresensi, mula bisa digunakake kanggo labeling intrinsik.Spektrum emisi triptofan gumantung ing lingkungan periferal lan suda kanthi ngurangi polaritas pelarut, sawijining sifat sing migunani kanggo ndeteksi struktur peptida lan ikatan reseptor.Fluoresensi triptofan bisa dipateni dening asam aspartat protonasi lan asam glutamat, sing bisa mbatesi panggunaane.Gugus klorida Dansyl (Dansyl) banget fluoresensi nalika kaiket ing gugus amino lan asring digunakake minangka label fluoresensi kanggo asam amino utawa protein.
Fluoresensi resonance Energy conversion (FRET) migunani kanggo sinau enzim.Nalika FRET ditrapake, polipeptida substrat biasane ngemot klompok label fluoresensi lan klompok quenching fluoresensi.Kelompok fluoresensi sing dilabel dipateni dening quencher liwat transfer energi non-foton.Nalika peptida dipisahake saka enzim kasebut, klompok label kasebut ngetokake fluoresensi.
10. Polipeptida kandhang
Peptida kandhang duwe klompok protèktif sing bisa dicopot kanthi optik sing nglindhungi peptida saka ikatan karo reseptor.Nalika kena sinar UV, peptida diaktifake, mulihake afinitas menyang reseptor.Amarga aktivasi optik iki bisa dikontrol miturut wektu, amplitudo, utawa lokasi, peptida kandhang bisa digunakake kanggo nyinaoni reaksi sing kedadeyan ing sel.Klompok protèktif sing paling umum digunakake kanggo polipeptida kandhang yaiku gugus 2-nitrobenzyl lan turunane, sing bisa dienal ing sintesis peptida liwat turunan asam amino protèktif.Turunan asam amino sing wis dikembangake yaiku lisin, sistein, serin, lan tirosin.Derivatif aspartat lan glutamat, nanging, ora umum digunakake amarga kerentanan kanggo siklisasi sajrone sintesis lan disosiasi peptida.
11. Peptida poliantigenik (MAP)
Peptida cendhak biasane ora kebal lan kudu digandhengake karo protein pembawa kanggo ngasilake antibodi.Peptida poliantigenik (MAP) kasusun saka pirang-pirang peptida identik sing disambungake karo inti lisin, sing bisa nyebutake immunogens potensial dhuwur lan bisa digunakake kanggo nyiapake pasangan protein pembawa peptida.Polipeptida MAP bisa disintesis kanthi sintesis fase padat ing resin MAP.Nanging, kopling sing ora lengkap nyebabake rantai peptida sing ilang utawa dipotong ing sawetara cabang lan mulane ora nuduhake sifat polipeptida MAP asli.Minangka alternatif, peptida bisa disiapake lan diresiki kanthi kapisah banjur digabungake menyang MAP.Urutan peptida sing ditempelake ing inti peptida wis ditemtokake kanthi apik lan gampang ditondoi kanthi spektrometri massa.
Kesimpulan
Modifikasi peptida minangka sarana penting kanggo ngrancang peptida.Peptida sing diowahi kanthi kimia ora mung bisa njaga aktivitas biologis sing dhuwur, nanging uga bisa nyegah kekurangan immunogenicity lan keracunan.Ing wektu sing padha, modifikasi kimia bisa menehi peptida kanthi sawetara sifat anyar sing apik banget.Ing taun-taun pungkasan, cara aktivasi CH kanggo modifikasi pasca polipeptida wis dikembangake kanthi cepet, lan akeh asil penting wis diraih.
Wektu kirim: Mar-20-2023