اصل تشکیل پیوند پپتیدی در سنتز سفارشی پپتید چگونه است؟

در سطح، تشکیل پیوندهای پپتیدی، تولید دی پپتیدها، یک فرآیند شیمیایی ساده است.این به این معنی است که دو جزء اسید آمینه با یک پیوند پپتیدی، پیوند آمیدی، در حالی که کم آب هستند، به هم متصل می شوند.

تشکیل پیوند پپتیدی فعال شدن یک اسید آمینه در شرایط واکنش ملایم است.(الف) قسمت کربوکسیل، اسید آمینه دوم (B) سپس قسمت کربوکسیل فعال شده هسته دوست، دی پپتید (AB) را تشکیل می دهد.اگر جزء کربوکسیل (A) محافظت نشود، تشکیل پیوند پپتیدی قابل کنترل نیست.محصولات جانبی مانند پپتیدهای خطی و حلقوی ممکن است با ترکیبات هدف AB مخلوط شوند.بنابراین، تمام گروه های عاملی که در تشکیل پیوند پپتیدی دخیل نیستند باید در طول سنتز پپتید به صورت موقتی برگشت پذیر محافظت شوند.

بنابراین، سنتز پپتید - تشکیل هر پیوند پپتیدی - شامل سه مرحله از تجمع است.

اولین قدم تهیه برخی از اسیدهای آمینه است که نیاز به محافظت دارند و ساختار زویتریونی اسیدهای آمینه دیگر وجود ندارد.

مرحله دوم یک واکنش دو مرحله ای برای تشکیل پیوندهای پپتیدی است که در آن گروه کربوکسیل اسید آمینه محافظت شده با N ابتدا به واسطه فعال فعال می شود و سپس پیوند پپتیدی تشکیل می شود.این واکنش جفت شده می تواند به صورت یک واکنش یک مرحله ای یا به صورت دو واکنش متوالی رخ دهد.

مرحله سوم حذف انتخابی یا حذف کامل پایه محافظ است.اگرچه تمام حذف فقط پس از جمع شدن تمام زنجیره های پپتیدی انجام می شود، حذف انتخابی گروه های محافظ نیز برای ادامه سنتز پپتید مورد نیاز است.

از آنجا که 10 اسید آمینه (Ser، Thr، Tyr، Asp، Glu، Lys، Arg، His، Sec و Cys) حاوی گروه های عاملی زنجیره جانبی هستند که نیاز به حفاظت انتخابی دارند و سنتز پپتید را پیچیده تر می کند.پایه های حفاظتی موقت و نیمه دائمی باید به دلیل الزامات متفاوت برای گزینش پذیری از هم تفکیک شوند.گروه های حفاظت موقت در مرحله بعدی برای منعکس کردن حفاظت موقت از گروه های عاملی اسید آمینه یا کربوکسیل استفاده می شود.گروه‌های محافظ نیمه‌دائمی بدون تداخل با پیوندهای پپتیدی یا زنجیره‌های جانبی اسید آمینه‌ای که از قبل تشکیل شده‌اند، گاهی اوقات در طول سنتز حذف می‌شوند.

در حالت ایده‌آل، فعال‌سازی جزء کربوکسیل و تشکیل پیوندهای پپتیدی (واکنش‌های جفت) باید سریع، بدون تشکیل راسمیک یا فرآورده‌های جانبی باشد و از واکنش‌دهنده‌های مولی برای دستیابی به بازده بالا استفاده شود.»متأسفانه، هیچ یک از روش های جفت شیمیایی این الزامات را برآورده نمی کند، و تعداد کمی برای سنتز عملی مناسب هستند.

در طول سنتز پپتید، گروه‌های عاملی درگیر در واکنش‌های مختلف معمولاً به مرکز دستی مرتبط می‌شوند، گلیسین تنها استثناست و خطر بالقوه چرخش وجود دارد.

مرحله نهایی در چرخه سنتز پپتید، حذف تمام گروه های محافظ است.حذف انتخابی گروه های محافظ برای گسترش زنجیره پپتیدی علاوه بر نیاز به حذف کامل حفاظت در سنتز دی پپتید مهم است.استراتژی های ترکیبی باید به دقت برنامه ریزی شوند.بسته به انتخاب استراتژیک، N می تواند به طور انتخابی گروه های محافظ α-آمینو یا کربوکسیل را حذف کند.اصطلاح "استراتژی" به دنباله ای از واکنش های تراکم اسیدهای آمینه منفرد اشاره دارد.به طور کلی بین سنتز تدریجی و تراکم قطعه تفاوت وجود دارد.سنتز پپتید (همچنین به عنوان "سنتز معمولی" شناخته می شود) در محلول انجام می شود.در بیشتر موارد، طولانی شدن تدریجی زنجیره پپتیدی تنها با استفاده از زنجیره پپتیدی برای سنتز قطعات کوتاه‌تر قابل سنتز است.برای سنتز پپتیدهای طولانی‌تر، مولکول‌های هدف باید به قطعات مناسب تقسیم شوند و مشخص شود که می‌توانند درجه تمایز را در انتهای C به حداقل برسانند.پس از اینکه تکه تکه ها به تدریج جمع شدند، ترکیب هدف به هم متصل می شود.استراتژی سنتز پپتید شامل انتخاب بهترین و مناسب ترین قطعه حفاظتی و استراتژی سنتز پپتید شامل انتخاب مناسب ترین ترکیب بازهای محافظ و بهترین روش کونژوگاسیون قطعه است.