Peptiden binne in klasse fan ferbiningen dy't foarme wurde troch de ferbining fan meardere aminosoeren troch peptidebindingen.Se binne oeral yn libbene organismen.Oant no ta binne tsientûzenen peptiden fûn yn libbene organismen.Peptiden spylje in wichtige rol by it regeljen fan de funksjonele aktiviteiten fan ferskate systemen, organen, weefsels en sellen en yn libbensaktiviteiten, en wurde faak brûkt yn funksjonele analyze, antykodykûndersyk, medisynûntwikkeling en oare fjilden.Mei de ûntwikkeling fan biotechnology en technology foar peptidsynteze binne mear en mear peptide-medisinen ûntwikkele en tapast yn klinyk.
D'r binne in breed ferskaat oan peptidemodifikaasjes, dy't gewoan kinne wurde ferdield yn postmodifikaasje en prosesmodifikaasje (mei ôflaat fan aminosoerenmodifikaasje), en N-terminalmodifikaasje, C-terminalmodifikaasje, sydketenmodifikaasje, aminosoerenmodifikaasje, skeletmodifikaasje, ensfh., ôfhinklik fan de wizigingsside (figuer 1).As in wichtich middel om de haadketenstruktuer of sydketengroepen fan peptideketen te feroarjen, kin peptidemodifikaasje de fysike en gemyske eigenskippen fan peptide-ferbiningen effektyf feroarje, wetteroplosberens ferheegje, de aksjetiid yn vivo ferlingje, har biologyske distribúsje feroarje, immunogenicity eliminearje. , ferminderje giftige side-effekten, ensfh Yn dit papier wurde ferskate wichtige peptidemodifikaasjestrategyen en har skaaimerken yntrodusearre.
1. Cyclization
Cyclyske peptiden hawwe in protte tapassingen yn biomedisyn, en in protte natuerlike peptiden mei biologyske aktiviteit binne cyclyske peptiden.Om't sykliske peptiden stiifer binne as lineêre peptiden, binne se ekstreem resistint foar it spijsverteringssysteem, kinne se oerlibje yn 'e spijsvertering traktaat, en hawwe in sterkere affiniteit foar doelreceptors.Cyclization is de meast direkte manier te synthesize cyclic peptiden, benammen foar peptiden mei grutte strukturele skelet.Neffens de cyclization modus, it kin wurde ferdield yn side chain-side chain type, terminal - side chain type, terminal - terminal type (ein oan ein type).
(1) sidechain-to-sidechain
De meast foarkommende soarte fan syklisaasje fan sydketen nei sydketen is disulfidebrêge tusken cysteine-residuen.Dizze cyclisaasje wurdt yntrodusearre troch in pear cysteine-residuen dy't deprotetearre wurde en dan oksideare om disulfidebindingen te foarmjen.Polycyclyske synteze kin berikt wurde troch selektyf fuortheljen fan sulfhydrylbeskermingsgroepen.Cyclization kin dien wurde itsij yn in post-dissociation solvent of op in pre-dissociation hars.Cyclization op harsens kin minder effektyf wêze as solvent cyclization omdat de peptiden op harsens net maklik foarmje cyclified conformations.In oare soarte fan syklisaasje fan sydketen - sydketen is de foarming fan in amidestruktuer tusken in asparaginsûr of glutaminesoerresidu en it basisaminosoer, wat fereasket dat de beskermingsgroep fan 'e sydketen ek selektyf fuorthelle wurde kin út it polypeptide op de hars of nei dissociation.De tredde soarte fan side-chain - side chain cyclization is de formaasje fan diphenyl ethers troch tyrosine of p-hydroxyphenylglycine.Dit soarte fan cyclization yn natuerlike produkten wurdt allinnich fûn yn mikrobiele produkten, en cyclization produkten hawwe faak potinsjele medyske wearde.De tarieding fan dizze ferbiningen fereasket unike reaksjebetingsten, sadat se net faak brûkt wurde yn 'e synteze fan konvinsjonele peptiden.
(2) terminal-to-sidechain
Terminal-side keten cyclization meastal giet it om de C-terminal mei de amino groep fan de lysine of ornithine kant keten, of de N-terminal mei de asparaginsäure of glutamine acid sydketen.Oare polypeptide cyclization wurdt makke troch it foarmjen fan ether obligaasjes tusken terminal C en serine of threonine sydketen.
(3) Terminal of head-to-tail type
Kettingpolypeptiden kinne wurde fytst yn in solvent of fêstmakke op in hars troch sideketen-sykling.Lege konsintraasjes fan peptiden moatte wurde brûkt yn solvent-sintralisaasje om oligomerisaasje fan peptiden te foarkommen.De opbringst fan in kop-oan-sturt syntetyske ring polypeptide hinget ôf fan de folchoarder fan de keten polypeptide.Dêrom, foardat it opstellen fan cyclyske peptiden op grutte skaal, in bibleteek fan mooglike keatling lead peptiden earst moatte wurde makke, folge troch cyclization om de folchoarder te finen mei de bêste resultaten.
2. N-methylation
N-methylaasje komt oarspronklik foar yn natuerlike peptiden en wurdt yntrodusearre yn peptidesynteze om de foarming fan wetterstofbânen te foarkommen, wêrtroch peptiden mear resistint meitsje foar biodegradaasje en klaring.Synteze fan peptiden mei N-methylearre aminosoerenderivaten is de wichtichste metoade.Dêrneist Mitsunobu reaksje fan N-(2-nitrobenzene sulfonyl chloride) polypeptide-hars intermediates mei methanol kin ek brûkt wurde.Dizze metoade is brûkt om cyclyske peptidebiblioteken te meitsjen dy't N-methylearre aminosoeren befetsje.
3. Fosforylaasje
Fosforylaasje is ien fan 'e meast foarkommende post-translasjonele modifikaasjes yn' e natuer.Yn minsklike sellen is mear as 30% fan aaiwiten phosphorylated.Fosforylaasje, benammen omkearbere fosforylaasje, spilet in wichtige rol by it kontrolearjen fan in protte sellulêre prosessen, lykas sinjaaltransduksje, geneekspresje, selsyklus en cytoskeletregulaasje, en apoptose.
Fosforylaasje kin wurde waarnommen by in ferskaat oan aminosoerresiduen, mar de meast foarkommende fosforylaasjedoelen binne serine-, threonine- en tyrosine-residuen.Phosphotyrosine, phosphothreonine, en phosphoserine derivaten kinne wurde yntrodusearre yn peptiden tidens synteze of foarme nei peptide synteze.Selektive fosforylaasje kin berikt wurde mei residuen fan serine, threonine en tyrosine dy't selektyf beskermjende groepen ferwiderje.Guon phosphorylation reagents kinne ek ynfiere phosphoric acid groepen yn it polypeptide troch post modifikaasje.Yn 'e ôfrûne jierren is site-spesifike fosforylaasje fan lysine berikt mei in chemysk selektive Staudinger-fosfytreaksje (figuer 3).
4. Myristoylaasje en palmitoylaasje
Acylaasje fan 'e N-terminal mei fatty soeren lit peptiden as aaiwiten binde oan selmembranen.De myridamoylated sekwinsje op 'e N-terminal makket it mooglik Src famylje proteïne kinases en reverse transkriptase Gaq aaiwiten wurde rjochte te binen oan sel membranen.Myristic acid waard keppele oan de N-terminal fan it hars-polypeptide mei help fan standert coupling reaksjes, en de resultearjende lipopeptide koe wurde dissociated ûnder standert betingsten en suvere troch RP-HPLC.
5. Glykosylaasje
Glycopeptides lykas vancomycin en teicolanin binne wichtige antibiotika foar de behanneling fan drug-resistant baktearjele ynfeksjes, en oare glycopeptides wurde faak brûkt om te stimulearjen it ymmúnsysteem.Derneist, om't in protte mikrobiële antigenen glycosylearre binne, is it fan grutte betsjutting om glycopeptiden te studearjen foar it ferbetterjen fan it terapeutyske effekt fan ynfeksje.Oan 'e oare kant is it fûn dat de aaiwiten op' e selmembraan fan tumorsellen abnormale glycosylaasje fertoane, wêrtroch glycopeptiden in wichtige rol spylje yn kanker- en tumor-immundefinsjeûndersyk.Glycopeptides wurde taret troch Fmoc / t-Bu metoade.Glykosylearre residuen, lykas threonine en serine, wurde faak ynfierd yn polypeptiden troch pentafluorphenol ester aktivearre fMOC's om glycosylearre aminosoeren te beskermjen.
6. Isopreen
Isopentadienylaasje komt foar op cysteine-residuen yn 'e sydketen tichtby de C-terminal.Protein isoprene kin sel membraan affiniteit ferbetterje en proteïne-protein ynteraksje foarmje.Isopentadienearre aaiwiten omfetsje tyrosine phosphatase, lytse GTase, cochaperone molekulen, nukleêre lamina, en centromere binende aaiwiten.Isoprene polypeptiden kinne wurde taret mei isoprene op harsen of troch yntroduksje fan cysteine-derivaten.
7. Polyetyleen glycol (PEG) modifikaasje
PEG-modifikaasje kin brûkt wurde om proteïnehydrolytyske stabiliteit, biodistribúsje en peptide-oplosberens te ferbetterjen.De ynfiering fan PEG-keatlingen oan peptiden kin har farmakologyske eigenskippen ferbetterje en ek de hydrolyse fan peptiden troch proteolytyske enzymen remme.PEG-peptiden passe makliker troch de glomerulêre kapillêre dwerstrochsneed dan gewoane peptiden, wat de renale klaring sterk ferminderje.Troch it útwreide aktive heale libben fan PEG-peptiden yn vivo kin it normale behannelingnivo wurde behâlden mei legere doses en minder faak peptide-medisinen.PEG-modifikaasje hat lykwols ek negative effekten.Grutte hoemannichten PEG foarkomme dat it enzym it peptide degradearret en ek de binding fan it peptide oan 'e doelreceptor ferminderje.Mar de lege affiniteit fan PEG-peptiden wurdt normaal kompensearre troch har langere farmakokinetyske heale-libben, en troch langer yn it lichem oanwêzich te wêzen, hawwe PEG-peptiden in gruttere kâns om yn doelweefsels op te nimmen.Dêrom moatte PEG-polymeerspesifikaasjes wurde optimalisearre foar optimale resultaten.Oan 'e oare kant sammelje PEG-peptiden yn' e lever troch fermindere renale klaring, wat resulteart yn makromolekulêr syndroom.Dêrom moatte PEG-oanpassingen foarsichtiger wurde ûntwurpen as peptiden wurde brûkt foar drugstesten.
Algemiene modifikaasjegroepen fan PEG-modifiers kinne rûchwei as folget wurde gearfette: 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 (lykas propional-ald, butyrALD), acrylbasis (-acrylaat-acrl), azido-azide, biotinyl - Biotin, Fluorescein, glutaryl -GA, Acrylate Hydrazide, alkyn-alkyne, p-toluenesulfonate -OTs, succinimide succinate -SS, ensfh PEG-derivaten mei carboxylic soeren kinne wurde keppele oan n-terminale amines of lysine kant keatlingen.Amino-aktivearre PEG kin wurde keppele oan asparaginsäure as glutaminesoere sydketens.Mal-aktivearre PEG kin wurde konjugearre oan mercaptan fan folslein deprotetearre cysteine-sideketen [11].PEG-modifiers wurde normaal as folget klassifisearre (notysje: mPEG is metoksy-PEG, CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH):
(1) rjochte ketting PEG modifier
mPEG-SC, mPEG-SCM, mPEG-SPA, mPEG-OTs, mPEG-SH, mPEG-ALD, mPEG-butyrALD, mPEG-SS
(2) bifunctional PEG modifier
HCOO-PEG-COOH, NH2-PEG-NH2, OH-PEG-COOH, OH-PEG-NH2, HCl·NH2-PEG-COOH, MAL-PEG-NHS
(3) branching PEG modifier
(mPEG)2-NHS, (mPEG)2-ALD, (mPEG)2-NH2, (mPEG)2-MAL
8. Biotinisaasje
Biotine kin sterk bûn wurde mei avidin of streptavidin, en de binende sterkte is sels ticht by kovalente bân.Biotine-labele peptiden wurde faak brûkt yn immunoassay, histocytochemistry, en fluorescinsje-basearre flowcytometry.Labele antibiotine-antylders kinne ek brûkt wurde om biotinylearre peptiden te binen.Biotine-labels wurde faak hechte oan 'e lysine-sideketen as de N-terminal.6-aminocaproic acid wurdt faak brûkt as in bân tusken peptiden en biotine.De bân is fleksibel yn bining oan it substraat en bynt better yn 'e oanwêzigens fan steryske hindering.
9. Fluorescent labeling
Fluorescent labeling kin brûkt wurde om polypeptiden te spoaren yn libbene sellen en om enzymen en meganismen fan aksje te studearjen.Tryptofan (Trp) is fluorescent, dus it kin brûkt wurde foar yntrinsike labeling.It emisjespektrum fan tryptofan hinget ôf fan 'e perifeare omjouwing en nimt ôf mei ôfnimmende solventpolariteit, in eigenskip dat nuttich is foar it opspoaren fan peptidestruktuer en receptorbinding.Tryptofan fluoreszinsje kin wurde quenched troch protonearre asparaginsäure en glutaminesoer, wat it gebrûk kin beheine.De Dansylchloridegroep (Dansyl) is tige fluorescent as bûn oan in aminogroep en wurdt faak brûkt as fluorescent label foar aminosoeren as aaiwiten.
Fluorescence resonance Energy conversion (FRET) is nuttich foar enzymstúdzjes.As FRET wurdt tapast, befettet it substraatpolypeptide meastentiids in fluorescence-labeling-groep en in fluorescence-quenching-groep.Labele fluorescent groepen wurde quenched troch de quencher troch net-foton enerzjy oerdracht.As it peptide is dissosjearre fan it enzyme yn kwestje, stjoert de labelinggroep fluoreszens út.
10. Cage polypeptides
Cage-peptiden hawwe optysk útnimbere beskermjende groepen dy't it peptide beskermje fan bining oan 'e receptor.Wannear't bleatsteld oan UV-strieling, wurdt it peptide aktivearre, it herstelt syn affiniteit foar de receptor.Om't dizze optyske aktivearring kin wurde kontroleare neffens tiid, amplitude of lokaasje, kinne koaipeptiden brûkt wurde om reaksjes te studearjen dy't yn sellen foarkomme.De meast brûkte beskermjende groepen foar koaipolypeptiden binne 2-nitrobenzylgroepen en har derivaten, dy't kinne wurde yntrodusearre yn peptidesynteze fia beskermjende aminosoerenderivaten.Amino acid derivaten dy't binne ûntwikkele binne lysine, cysteine, serine, en tyrosine.Aspartaat- en glutamaat-derivaten wurde lykwols net gewoan brûkt fanwegen har gefoelichheid foar cyclization by peptidesynteze en dissosjaasje.
11. Polyantigenic peptide (MAP)
Koarte peptiden binne normaal net ymmún en moatte wurde keppele oan dragerproteinen om antykladen te produsearjen.Polyantigenic peptide (MAP) is gearstald út meardere identike peptiden ferbûn mei lysine kearnen, dy't spesifyk kinne útdrukke hege krêft immunogens en kin brûkt wurde foar it tarieden fan peptide-drager proteïne kûpletten.MAP polypeptiden kinne wurde synthesized troch fêste faze synteze op MAP hars.Unfolsleine keppeling resultearret lykwols yn ûntbrekkende of ôfkoarte peptideketen op guon tûken en toant dus net de eigenskippen fan it orizjinele MAP-polypeptide.As alternatyf kinne peptiden apart wurde taret en suvere en dan keppele oan MAP.De peptidesekwinsje hechte oan 'e peptide kearn is goed definiearre en maklik karakterisearre troch massaspektrometry.
Konklúzje
Peptidemodifikaasje is in wichtich middel foar it ûntwerpen fan peptiden.Chemysk modifisearre peptiden kinne net allinich in hege biologyske aktiviteit behâlde, mar ek effektyf de neidielen fan immunogeniciteit en toxisiteit foarkomme.Tagelyk kin gemyske modifikaasje peptiden jaan mei wat nije treflike eigenskippen.Yn 'e ôfrûne jierren is de metoade fan CH-aktivearring foar de post-modifikaasje fan polypeptiden rap ûntwikkele, en in protte wichtige resultaten binne berikt.
Post tiid: Mar-20-2023