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肽合成_多肽_固相肽合成-默克生命科学

肽合成

肽由两个或多个通过酰胺键连接的氨基酸组成,形成一条通常由2至70个氨基酸组成的氨基酸链。肽与蛋白质的区别在于,其无需折叠即可发挥生物活性。 肽在体内以肽类激素的形式存在,例如血管紧张素、LHRH、脑啡肽等,同时也作为动植物中的毒素存在。肽作为药物研发的先导化合物以及独立的药物本身,备受关注。它们还应用于疫苗、生物材料、组织学探针中,并被大量用作抗原以产生抗体。 

肽可通过溶液法或固相法进行化学合成。该过程涉及在N-保护的氨基酸与具有游离氨基及受保护羧基的氨基酸之间,定向且选择性地形成酰胺键。在固相合成中,羧基保护基被连接到聚合物载体上。 键形成后,二肽的氨基保护基被去除,随后与下一个N-保护的氨基酸进行偶联。



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肽的三维结构。
肽合成

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用于固相肽合成(SPPS)的侧链保护基通常是这样选择的:在肽从树脂上脱附的同时,这些保护基也能被切除。

图2用于Boc固相肽合成(SPPS)的侧链保护基

固相肽合成(SSPS)是肽合成中最常用的方法,因其高效、简便、快速且易于并行化。SPPS 涉及将氨基和侧链受保护的氨基酸残基依次添加到附着于不溶性聚合物载体上的氨基酸或肽上(图 1)。

N-α-保护通常采用酸敏感的Boc基团(Boc SPPS)或碱敏感的Fmoc基团(Fmoc SPPS)。去除该保护基后,使用偶联试剂或预活化的保护氨基酸衍生物添加下一个保护氨基酸。 C 端氨基酸通过连接子锚定在树脂上,连接子的性质决定了链延伸后从载体上释放肽所需的条件。侧链保护基通常选择在肽从树脂上脱离时同时被切除(图 2 和 3)。

用于固相肽合成(SPPS)的侧链保护基通常是这样选择的:在肽从树脂上脱附的同时,这些保护基也能被切除。

图3。Fmoc固相肽合成(SPPS)中的侧链保护基

大多数肽都是通过Fmoc法合成的,因为最终的裂解和脱保护是通过三氟乙酸处理来完成的;而Boc法则需要在专用设备中使用剧毒且具腐蚀性的无水氢氟酸液体。

虽然通常可以常规制备50个氨基酸的肽,但已有大量报道称成功合成了超过100个氨基酸的蛋白质。 通过在溶液中对完全脱保护的肽进行天然化学连接,可以制备更长的蛋白质。利用这种方法,可以合成难以在细菌中表达的天然肽,引入非天然或 D-氨基酸,并生成环状、支链、标记和翻译后修饰的肽

液相肽合成(通常采用 Boc 或 Z-氨基保护)已被固相肽合成所取代,但用于工业目的的大规模肽合成现有工艺除外。

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