ببتيد هو جزيء بيولوجي يتكون من العديد من الأحماض الأمينية التي ترتبط بها أميد بوند ( ببتيد بوند ) ، هو عنصر أساسي من عناصر البروتين ، هو أيضا جوهر هيكل العديد من الأدوية والهرمونات المضادة للبكتيريا وكلاء وإشارات الجزيئات . مع تطور الطب الحيوي ، والمواد الجديدة ، والبيولوجيا الكيميائية ، الببتيد الاصطناعية أصبحت تقنية هامة في مجال البحث العلمي والصناعة . في هذه الورقة ، المبدأ الأساسي ، تعميم طريقة الخطوات الرئيسية وتطبيق ببتيد التوليف هي عرض .

ما هو توليف ببتيد ؟

ببتيد التوليف هو عملية ربط الأحماض الأمينية في سلسلة ببتيد محددة الطول والهيكل من خلال الطريقة الكيميائية في المختبر أو في الصناعة . وفقا لاختلاف رد فعل النظام ، يمكن تقسيمها إلى الطور السائل المرحلة الصلبة التوليف التوليف . المرحلة الصلبة الببتيد التوليف ( SPPS ) درس الكيميائي الأمريكي بروس ميريفيلد في عام 1963 ، وحصل على جائزة نوبل في الكيمياء في عام 1984 .

المبدأ الأساسي في المرحلة الصلبة الببتيد التوليف

الفكرة الأساسية من الحزب الاشتراكي الديمقراطي هو أن ج ( الكربوكسيل ) نهاية سلسلة ببتيد تساهمي تعلق على غير قابلة للذوبان البوليمر الراتنج ، ثم إضافة الأحماض الأمينية واحدة تلو الأخرى من ن ( الأمونيا ) نهاية ، كل إضافة الأحماض الأمينية لإكمال " دي الحماية اقتران غسل " دورة . العملية برمتها تتم على الناقل الصلبة ، غير رد فعل كاشف والمنتجات يمكن إزالتها عن طريق الترشيح والغسيل بسيطة ، وبالتالي حد كبير في تبسيط عملية تنقية .

الخطوات الرئيسية في تخليق ببتيد

1 . الراتنج اختيار أول الأحماض الأمينية التثبيت

التوليف يبدأ مع اختيار مناسب الصلبة الناقل ( على سبيل المثال ، عبر ربط البوليسترين ، peg-ps الراتنج ، الخ ) مع رد الفعل المجموعات الوظيفية ( على سبيل المثال ، مجموعة الهيدروكسيل من وانغ الراتنج ، مجموعة أمينية من رنك اميد الراتنج ) . أول مجموعة الكربوكسيل من الأحماض الأمينية هي التي تعلق على الراتنج من خلال استر أو أميد بوند ، ألفا الأمينية التي تحتاج إلى حماية مسبقة .

2 - حماية وإزالة الأحماض الأمينية

لمنع الآثار الجانبية ، والأحماض الأمينية المشاركة في ردود الفعل يجب أن تكون محمية بشكل انتقائي :

α - الأمينية : عادة ما تكون محمية من قبل FMOC ( 9-fluorenemethoxycarbonyl ) أو ( بنك الصين shubutoxycarbonyl ) ؛

الجانب سلسلة من المجموعات النشطة ( مثل ليس ε - الأمينية ، سايس سلفهيدريل ، آسيا والمحيط الهادئ / غلو الكربوكسيل ، وما إلى ذلك ) : استخدام حمض حماية حساسة مجموعات ( مثل تبو ، تي ، الخ ) ؛

الكربوكسيل : عادة ما تكون غير محمية في الحالة الصلبة التوليف ، لأنها تستخدم في اقتران .

قبل كل جولة من اقتران ، مجموعة واقية من المحطة الطرفية ن من polypeptide سلسلة على الراتنجات الحالية يجب إزالتها ، و مواقف المجموعة الأمينية يجب أن يتعرض إلى الخطوة التالية من ردود الفعل .

3 . الببتيد تشكيل رد فعل ( اقتران )

بعد تفعيل مجموعة الكربوكسيل من الأحماض الأمينية المحمية ( hbtu / hobt / ديبا ، pybop ، مدينة دبي للإنترنت / oxyma ) تتفاعل مع مواقف الأمينية ببتيد على الراتنج لتشكيل ببتيد السندات . رد الفعل يجب أن تكون فعالة وسريعة لتجنب راسمي أو ثانوية .

4 . تكسير وإزالة سلسلة الحماية

عندما يتم الانتهاء من تسلسل الهدف التوليف ، ببتيد يجب أن تقطع من الراتنج مع حمض قوي كاشف ( على سبيل المثال ، TFA ) ، في حين أن جميع سلسلة الجانب حماية المجموعات إزالتها . FMOC استراتيجية تستخدم عادة TFA / المياه / زبال ( مثل TIS ) خليط ; بنك التسليف والادخار الاستراتيجية يتطلب المزيد من الظروف القاسية ( مثل التردد أو tfmsa ) .

5 . تنقية وتحديد

ببتيد الخام التي تم الحصول عليها من الانحلال الحراري يحتوي على حذف تسلسل ، ثانوي والشوائب التي تحتاج إلى تنقية من قبل عكس المرحلة عالية الأداء اللوني السائل ) جنة الحماية من الإشعاع ) . ثم الوزن الجزيئي أكده مطياف الكتلة ( ماجستير ) ، نقاء تم تقييمها من قبل التحليلية هبلك ، تكوين الأحماض الأمينية أو تحليل ديتشرويسم دائرية ( سي دي ) الهيكلية توصيف أجريت إذا لزم الأمر .

اثنين من الاستراتيجيات الرئيسية التوليف : FMOC مقابل بنك الصين

مشروع	Fmocقانون .	بوكقانون .
ألفاحماية المجموعة الأمينية	Fmocإزالة القلوي	بوكإزالة حمض
حماية كاشف	20%البيبيريدين/ DMF	TFA
سلسلة الجانب حماية قاعدة	حمض نوع الحساسةتبوو	حمض قوي نوع مستقرBzlو
حالة الانحلال الحراري	TFAخطوة واحدة كاملة	يحتاجHFأو حمض قوي ، مخاطر التشغيل
الأمن وتعميم	عالية ، معمل التيار	انخفاض استخدام تسلسل خاص

في الوقت الحاضر ، fmoc / tbu الاستراتيجية أصبحت الخيار الأمثل لمعظم ببتيد التوليف بسبب عملية آمنة ، ظروف معتدلة وقوية التوافق .

تطبيق ببتيد التوليف

تطوير الأدوية : مثل الأنسولين النظير ، GLP - 1 ناهض مستقبلات ( smeglupeptide ) ، الببتيدات المضادة للجراثيم ، وهلم جرا .

تطوير اللقاحات : توليف حاتمة الببتيدات المستخدمة في البحوث المناعية .

البحوث الأساسية : إعداد المسمى الببتيد ، انزيم الركيزة ، مستقبلات يجند ، الخ .

مستحضرات التجميل ومنتجات الرعاية الصحية : مثل إشارة الببتيد ( تعزيز إنتاج الكولاجين ) ، الجلوتاثيون ، الخ .

علم المواد : الذاتي تجميعها ببتيد المواد النانوية ، وأجهزة الاستشعار ، الخ .

سادساً - التحديات والاتجاهات المستقبلية

على الرغم من أن تقنية التوليف الببتيد ناضجة جدا ، فإنه لا يزال يواجه العديد من التحديات ، مثل انخفاض كفاءة التوليف ، راسمي خطر وتشمل النقاط الساخنة الحالية :

أتمتة عالية الإنتاجية الاصطناعية منصة ؛

الميكروويف بمساعدة تسريع اقتران ؛

الببتيد أو البروتين هو توليفها من قبل الرابطة الكيميائية الطبيعية .

الأخضر المذيبات استبدال DMF .

الذكاء الاصطناعي بمساعدة تسلسل تصميم وتجميع الأمثل .

ببتيد التوليف هو الهندسة الدقيقة التي تدمج الكيمياء العضوية ، علوم البوليمر والتكنولوجيا الحيوية . من ميريفيلد العمل الرائد إلى اليوم الآلي منصة التوليف ، هذه التكنولوجيا ليس فقط تعزيز تطوير علوم الحياة ، ولكن أيضا في مجال الطب والصحة تظهر إمكانات هائلة .