Peptidoak lotura peptidikoen bidez hainbat aminoazidoren konexioaren ondorioz sortutako konposatu klase bat dira.Izaki bizidunetan nonahi daude.Orain arte, izaki bizidunetan dozenaka mila peptido aurkitu dira.Peptidoek zeregin garrantzitsua dute hainbat sistema, organo, ehun eta zelulen jarduera funtzionalak erregulatzeko eta bizitzako jardueretan, eta askotan erabiltzen dira analisi funtzionalean, antigorputzen ikerketan, sendagaien garapenean eta beste esparru batzuetan.Bioteknologia eta peptidoen sintesi teknologiaren garapenarekin, gero eta sendagai peptido gehiago garatu eta aplikatu dira klinikan.
Askotariko peptidoen aldaketak daude, ondorengo aldaketan eta prozesuen aldaketan (eratorritako aminoazidoen aldaketa erabiliz) eta N-terminalaren aldaketa, C-terminalaren aldaketa, albo-katearen aldaketa, aminoazidoen aldaketa, eskeletoaren aldaketa, etab., aldaketa-gunearen arabera (1. irudia).Kate peptidikoen kate-egitura nagusia edo albo-kate-taldeak aldatzeko baliabide garrantzitsu gisa, peptidoen aldaketak eraginkortasunez alda ditzake peptido-konposatuen propietate fisikoak eta kimikoak, ur-disolbagarritasuna areagotu, ekintza-denbora in vivo luzatzea, haien banaketa biologikoa aldatzea, immunogenizitatea ezabatzea. , albo-ondorio toxikoak murriztea, etab. Artikulu honetan, hainbat peptido aldatzeko estrategia nagusi eta haien ezaugarriak aurkezten dira.
1. Txirrindularitza
Peptido ziklikoek aplikazio asko dituzte biomedikuntzan, eta jarduera biologikoa duten peptido natural asko peptido ziklikoak dira.Peptido ziklikoak peptido linealak baino zurrunagoak izan ohi direnez, oso erresistenteak dira digestio-aparatuan, digestio-hodian bizirik iraun dezakete eta xede-hartzaileekiko afinitate handiagoa dute.Ziklizazioa da peptido ziklikoak sintetizatzeko modurik zuzenena, batez ere egitura-eskeleto handia duten peptidoentzat.Ziklizazio moduaren arabera, alboko kate-alboko kate motatan bana daiteke, terminal - alboko kate mota, terminal - terminal mota (muturretik muturreko mota).
(1) sidechain-to-chain
Albo-katearen albo-katearen ziklipazio mota ohikoena zisteina-hondakinen arteko zubi disulfuroa da.Ziklozazio hau zisteina-hondakin pare bat desprotektuz eta gero oxidatu egiten da disulfuro-loturak sortzeko.Sintesi poliziklikoa sulfhidriloen babes-taldeak selektiboa kenduz lor daiteke.Ziklizazioa disoziazio ondorengo disolbatzaile batean edo disoziazio aurreko erretxina batean egin daiteke.Erretxinetan ziklikatzea disolbatzaileen ziklipazioa baino eraginkorragoa izan daiteke, erretxinetako peptidoek ez baitute erraz konformazio ziklikatuak sortzen.Albo-katearen - albo-katearen ziklipazio beste mota bat azido aspartikoaren edo azido glutamikoaren hondakin baten eta aminoazido basearen artean amida-egitura bat sortzea da, eta horrek eskatzen du albo-katearen babes-taldea polipeptidotik selektiboki kendu ahal izatea. erretxinan edo disoziatu ondoren.Hirugarren albo-katearen - albo-katearen ziklizazio mota tirosina edo p-hidroxifenilglizina difenil-eterren eraketa da.Produktu naturalen ziklizazio mota hau mikrobio-produktuetan baino ez da aurkitzen, eta ziklizazio-produktuek sendagai-balio potentziala izan ohi dute.Konposatu hauek prestatzeko erreakzio-baldintza bereziak behar dira, beraz, ez dira maiz erabiltzen ohiko peptidoen sintesian.
(2) terminaletik alboko katea
Terminal-alboko katearen ziklikak normalean C-terminalak lisina edo ornitina albo-katearen amino taldearekin inplikatzen ditu, edo N-terminak azido aspartiko edo azido glutamiko alboko katearekin.Beste polipeptidoen ziklizazioa C terminalen eta serina edo treonina alboko kateen artean eter loturak eratuz egiten da.
(3) Terminal edo burutik buztana mota
Kate-polipeptidoak disolbatzaile batean ziklatu daitezke edo erretxina batean finkatu daitezke alboko kate-ziklazioaren bidez.Disolbatzaileen zentralizazioan peptidoen kontzentrazio baxuak erabili behar dira peptidoen oligomerizazioa saihesteko.Burutik buztana eraztun-polipeptido sintetiko baten etekina kate-polipeptidoaren sekuentziaren araberakoa da.Hori dela eta, peptido ziklikoak eskala handian prestatu baino lehen, kateatu daitezkeen berun-peptido posibleen liburutegia sortu behar da, eta ondoren ziklizatu, emaitza onenak dituen sekuentzia aurkitzeko.
2. N-metilazioa
N-metilazioa jatorriz peptido naturaletan gertatzen da eta peptidoen sintesian sartzen da hidrogeno-loturak sortzea saihesteko, eta horrela, peptidoak biodegradazioari eta garbiketari erresistenteagoak izan daitezen.N-metilatutako aminoazido deribatuak erabiliz peptidoen sintesia da metodo garrantzitsuena.Horrez gain, N-(2-nitrobentzene sulfonyl chloride) polipeptido-erretxina bitartekarien Mitsunobu erreakzioa metanolarekin ere erabil daiteke.Metodo hau N-metilatutako aminoazidoak dituzten peptido ziklikoen liburutegiak prestatzeko erabili da.
3. Fosforilazioa
Fosforilazioa naturako itzulpen osteko aldaketa ohikoenetako bat da.Giza zeluletan, proteinen % 30 baino gehiago fosforilatuta daude.Fosforilazioa, batez ere fosforilazio itzulgarria, zelula-prozesu asko kontrolatzeko zeregin garrantzitsua betetzen du, hala nola seinalearen transdukzioa, geneen adierazpena, zelula-zikloa eta zitoeskeletoaren erregulazioa eta apoptosia.
Fosforilazioa hainbat aminoazido-hondakinetan ikus daiteke, baina fosforilazio-helburu ohikoenak serina, treonina eta tirosina-hondarrak dira.Fosfotirosina, fosfotreonina eta fosfoserina deribatuak peptidoetan sar daitezke sintesian edo peptidoen sintesiaren ondoren eratu daitezke.Fosforilazio selektiboa talde babesleak selektibo kentzen dituzten serina, treonina eta tirosina hondakinak erabiliz lor daiteke.Fosforilazio-erreaktibo batzuek azido fosforikoko taldeak ere sar ditzakete polipeptidoan, ondorengo aldaketaren bidez.Azken urteotan, lisinaren gune zehatzeko fosforilazioa lortu da Staudinger-fosfito erreakzio kimikoki selektibo baten bidez (3. irudia).
4. Miristoilazioa eta palmitoilazioa
N-terminalaren azidoak gantz-azidoekin peptidoak edo proteinak zelula-mintzetara lotzeko aukera ematen du.N-terminaleko miridamoilatutako sekuentziari esker, Src familiako proteina kinasak eta alderantzizko transkriptasa Gaq proteinak zelula-mintzetara lotzeko bideratu daitezke.Azido miristikoa erretxina-polipeptidoaren N-terminalarekin lotu zen akoplamendu-erreakzio estandarrak erabiliz, eta ondorioz lipopeptidoa baldintza estandarretan disoziatu eta RP-HPLC bidez araztu zitekeen.
5. Glikosilazioa
Vancomycin eta teicolanin bezalako glikopeptidoak antibiotiko garrantzitsuak dira sendagaiekiko erresistenteak diren bakterio-infekzioen tratamendurako, eta beste glikopeptido batzuk sarritan erabiltzen dira immunitate-sistema suspertzeko.Horrez gain, mikrobio antigeno asko glukosilatuta daudenez, garrantzi handia du glikopeptidoak aztertzea infekzioaren efektu terapeutikoa hobetzeko.Bestalde, aurkitu da tumore-zelulen zelula-mintzean dauden proteinek glukosilazio anormala erakusten dutela, eta horrek minbiziaren eta tumoreen defentsa immunologikoaren ikerketan glikopeptidoek paper garrantzitsua betetzen dute.Glikopeptidoak Fmoc/t-Bu metodoaren bidez prestatzen dira.Hondakin glikosilatuak, hala nola treonina eta serina, sarritan sartzen dira polipeptidoetan pentafluorofenol ester aktibatuta dauden fMOCen bidez, aminoazido glikosilatuak babesteko.
6. Isoprenoa
Isopentadienilazioa C-terminaletik gertu dagoen albo-kateko zisteina-hondakinetan gertatzen da.Protein isoprenoak zelula-mintzaren afinitatea hobetu dezake eta proteina-proteina elkarrekintza sor dezake.Protein isopentadienatuek tirosina fosfatasa, GTasa txikia, kochaperona molekulak, lamina nuklearra eta lotze-proteina zentromerikoak dira.Isopreno polipeptidoak erretxinetan isoprenoa erabiliz edo zisteina deribatuak sartuz presta daitezke.
7. Polietilenglikola (PEG) aldaketa
PEG aldaketa erabil daiteke proteinen egonkortasun hidrolitikoa, biobanaketa eta peptidoen disolbagarritasuna hobetzeko.Peptidoetan PEG kateak sartzeak propietate farmakologikoak hobetu ditzake eta entzima proteolitikoen peptidoen hidrolisia ere galarazi dezake.PEG peptidoak kapilar glomerular sekzioan zehar peptido arruntak baino errazago igarotzen dira, giltzurrun-garbiketa asko murriztuz.In vivo PEG peptidoen erdi-bizitza aktibo luzea dela eta, tratamendu-maila normala dosi baxuagoekin eta peptido sendagai gutxiagorekin mantendu daiteke.Hala ere, PEG aldaketak eragin negatiboak ere baditu.PEG kantitate handiek entzimak peptidoa degradatzea saihesten du eta peptidoaren xede-hartzailearekiko lotura murrizten du.Baina PEG peptidoen afinitate baxua beren erdi-bizitza farmakozinetiko luzeagoarekin konpentsatzen da normalean, eta gorputzean denbora luzeagoan egoteagatik, PEG peptidoek helburu-ehunetan xurgatzeko probabilitate handiagoa dute.Hori dela eta, PEG polimeroaren zehaztapenak optimizatu behar dira emaitza optimoak lortzeko.Bestalde, PEG peptidoak gibelean pilatzen dira giltzurrun-garbiketa murriztearen ondorioz, sindrome makromolekularraren ondorioz.Horregatik, PEG aldaketak arreta handiagoz diseinatu behar dira peptidoak droga-probak egiteko erabiltzen direnean.
PEG modifikatzaileen aldaketa-talde arruntak gutxi gorabehera honela laburbil daitezke: Amino (-amina) -NH2, aminometil-Ch2-NH2, hidroxi-OH, karboxi-Cooh, sulfhidrilo (-Tiol) -SH, Maleimida -MAL, succinimida karbonatoa - SC, succinimide acetate -SCM, succinimide propionato -SPA, n-hidroxisuccinimide -NHS, Acrylate-ch2ch2cooh, aldehido -CHO (adibidez, propional-ald, butyrALD), base akrilikoa (-acrylate-acrl), azido-azida, biotinyl - Biotina, fluoreszeina, glutaril -GA, akrilato hidrazidoa, alkino-alkinoa, p-toluenosulfonatoa -OTs, succinimida succinate -SS, etab. Azido karboxilikodun PEG deribatuak n-terminal aminekin edo lisina alboko kateekin lotu daitezke.Aminoaktibatutako PEG azido aspartiko edo azido glutamiko alboko kateekin lotu daiteke.Mal-aktibatuta dagoen PEG guztiz desprotekatutako zisteina alboko kateen merkaptanoarekin konjokatu daiteke [11].PEG modifikatzaileak normalean honela sailkatzen dira (oharra: mPEG metoxi-PEG da, CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH):
(1) kate zuzeneko PEG aldatzailea
mPEG-SC, mPEG-SCM, mPEG-SPA, mPEG-OTs, mPEG-SH, mPEG-ALD, mPEG-butyrALD, mPEG-SS
(2) PEG modifikatzaile bifuntzionala
HCOO-PEG-COOH, NH2-PEG-NH2, OH-PEG-COOH, OH-PEG-NH2, HCl·NH2-PEG-COOH, MAL-PEG-NHS
(3) adarkatze PEG aldatzailea
(mPEG)2-NHS, (mPEG)2-ALD, (mPEG)2-NH2, (mPEG)2-MAL
8. Biotinizazioa
Biotina avidinarekin edo estreptabidinarekin oso lotu daiteke, eta lotura-indarra lotura kobalentetik hurbil dago.Biotinaz markatutako peptidoak immunoensayoan, histozitokimikan eta fluoreszentzian oinarritutako fluxu-zitometrian erabiltzen dira.Etiketatutako antibiotinaren antigorputzak biotinilatutako peptidoak lotzeko ere erabil daitezke.Biotina etiketak askotan lisina alboko kateari edo N terminalari atxikitzen zaizkio.Azido 6-aminokaproikoa maiz erabiltzen da peptidoen eta biotinaren arteko lotura gisa.Lotura malgua da substratuari lotzeko eta hobeto lotzen da oztopo esteriko baten aurrean.
9. Etiketa fluoreszentea
Etiketatze fluoreszentea erabil daiteke zelula bizietan polipeptidoak trazatzeko eta entzimak eta ekintza-mekanismoak aztertzeko.Triptofanoa (Trp) fluoreszentea da, beraz, etiketa intrintsekorako erabil daiteke.Triptofanoaren igorpen-espektroa ingurune periferikoaren araberakoa da eta disolbatzaileen polaritatea txikitzean murrizten da, peptidoen egitura eta hartzaileen lotura detektatzeko erabilgarria den propietatea.Triptofanoaren fluoreszentzia azido aspartiko protonatuaren eta azido glutamikoen bidez itzal daiteke, eta horrek erabilera mugatu dezake.Dansyl kloruro taldea (Dansyl) oso fluoreszentea da amino talde bati lotuta dagoenean eta aminoazido edo proteinen etiketa fluoreszente gisa erabiltzen da sarri.
Fluoreszentzia erresonantzia Energia bihurketa (FRET) erabilgarria da entzimak aztertzeko.FRET aplikatzen denean, substratuaren polipeptidoak fluoreszentzia-etiketatze-talde bat eta fluoreszentzia-atentzeko talde bat izan ohi ditu.Etiketatutako talde fluoreszenteak itzali egiten ditu, fotoirik gabeko energia-transferentziaren bidez.Peptidoa kasuan kasuko entzimatik bereizten denean, etiketa-taldeak fluoreszentzia igortzen du.
10. Kaiolako polipeptidoak
Kaiolako peptidoek optikoki kendu daitezkeen babes-taldeak dituzte, peptidoa hartzailearekin lotzetik babesten dutenak.UV erradiazioaren eraginpean dagoenean, peptidoa aktibatzen da, hartzailearenganako afinitatea berreskuratuz.Aktibazio optiko hori denboraren, anplitudearen edo kokapenaren arabera kontrola daitekeenez, kaiolaren peptidoak erabil daitezke zeluletan gertatzen diren erreakzioak aztertzeko.Kaiolako polipeptidoen babes talderik erabilienak 2-nitrobenzil taldeak eta haien deribatuak dira, peptidoen sintesian aminoazido babesleen deribatuen bidez sar daitezkeenak.Garatu diren aminoazidoen deribatuak lisina, zisteina, serina eta tirosina dira.Aspartato eta glutamato deribatuak, ordea, ez dira normalean erabiltzen peptidoen sintesian eta disoziazioan ziklizatzeko duten suszeptibilitateagatik.
11. Peptido poliantigenikoa (MAP)
Peptido laburrak normalean ez dira immuneak eta proteina eramaileekin akoplatu behar dira antigorputzak sortzeko.Peptido poliantigenikoa (MAP) lisina nukleoei lotuta dauden peptido berdin anitzez osatuta dago, zeinak bereziki potentzia handiko immunogenoak adieraz ditzakete eta peptido-eramaile proteina koplak prestatzeko erabil daitezke.MAP polipeptidoak fase solidoaren sintesian sintetiza daitezke MAP erretxinan.Hala ere, akoplamendu osatugabeak adar batzuetan falta diren edo moztutako peptido-kateak eragiten ditu eta, beraz, ez ditu jatorrizko MAP polipeptidoaren propietateak erakusten.Alternatiba gisa, peptidoak banan-banan prestatu eta araztu eta gero MAPera akoplatu daitezke.Nukleo peptidikoari atxikitako peptido-sekuentzia ondo definituta dago eta masa-espektrometriaren bidez erraz bereizten da.
Ondorioa
Peptidoen aldaketa peptidoak diseinatzeko baliabide garrantzitsua da.Kimikoki eraldatutako peptidoek jarduera biologiko handia mantentzea ez ezik, immunogenizitatearen eta toxikotasunaren eragozpenak saihestu ditzakete.Aldi berean, eraldaketa kimikoak propietate bikain berriez horni ditzake peptidoei.Azken urteotan, polipeptidoen osteko aldaketarako CH aktibatzeko metodoa azkar garatu da, eta emaitza garrantzitsu asko lortu dira.
Argitalpenaren ordua: 2023-mar-20