Gdy badacze chc\u0105 zwi\u0119kszy\u0107 stabilno\u015b\u0107 strukturaln\u0105 peptydu, cyklizacja jest jedn\u0105 z najcz\u0119\u015bciej stosowanych strategii w chemii syntetycznej. Przez po\u0142\u0105czenie \u0142a\u0144cucha aminokwas\u00f3w z samym sob\u0105 \u2014 cz\u0119sto za pomoc\u0105 mostka disiarczkowego mi\u0119dzy dwiema resztami cysteiny \u2014 powstaje struktura pier\u015bcieniowa, kt\u00f3ra zachowuje si\u0119 zasadniczo inaczej ni\u017c peptyd liniowy. W tym artykule omawiamy, jak powstaj\u0105 takie struktury pier\u015bcieniowe, dlaczego maj\u0105 znaczenie w badaniach laboratoryjnych i jakie kwestie analityczne si\u0119 z nimi wi\u0105\u017c\u0105.<\/p>\n
Peptyd liniowy ma wolny koniec N i koniec C, dzi\u0119ki czemu mo\u017ce przyjmowa\u0107 du\u017c\u0105 liczb\u0119 form przestrzennych (konformacji). W peptydzie cyklicznym \u0142a\u0144cuch jest zamkni\u0119ty w pier\u015bcie\u0144, zwykle wi\u0105zaniem kowalencyjnym mi\u0119dzy dwoma punktami sekwencji. Mo\u017ce to by\u0107 wi\u0105zanie typu \u201eg\u0142owa\u2013ogon\u201d mi\u0119dzy N- i C-ko\u0144cem, jednak w praktyce bada\u0144 peptyd\u00f3w najcz\u0119\u015bciej stosowan\u0105 drog\u0105 jest wi\u0105zanie mi\u0119dzy \u0142a\u0144cuchami bocznymi dw\u00f3ch cystein \u2014 mostek disiarczkowy. W efekcie powstaje cz\u0105steczka o znacznie mniejszej swobodzie rotacji ni\u017c jej liniowy odpowiednik.<\/p>\n
Mostek disiarczkowy powstaje, gdy grupy tiolowe (-SH) dw\u00f3ch \u0142a\u0144cuch\u00f3w bocznych cysteiny tworz\u0105 w warunkach utleniaj\u0105cych kowalencyjne wi\u0105zanie siarka\u2013siarka. Podczas syntezy peptyd\u00f3w na fazie sta\u0142ej proces ten przeprowadza si\u0119 zwykle w kontrolowany spos\u00f3b po odszczepieniu od no\u015bnika sta\u0142ego, z grupami ochronnymi na cysteinach, kt\u00f3re usuwa si\u0119 dopiero w odpowiednim momencie. Wa\u017cnym aspektem jest tu regioselektywno\u015b\u0107: w peptydach z kilkoma parami cystein syntez\u0119 trzeba prowadzi\u0107 tak, aby ze sob\u0105 reagowa\u0142y w\u0142a\u015bciwe pary, a nie przypadkowe kombinacje prowadz\u0105ce do mieszaniny izomer\u00f3w. Opublikowane metody \u2014 od prostego utleniania powietrzem po techniki z udzia\u0142em sulfenian\u00f3w lub palladu \u2014 opisuje si\u0119 w literaturze technicznej w\u0142a\u015bnie w celu poprawy tej selektywno\u015bci.<\/p>\n
Ograniczona swoboda konformacyjna peptydu cyklicznego ma mierzalne konsekwencje, obszernie udokumentowane w literaturze. Po pierwsze, zamkni\u0119cie pier\u015bcienia zmniejsza liczb\u0119 energetycznie dost\u0119pnych form, co w testach wi\u0105zania mo\u017ce obni\u017cy\u0107 entropowy koszt wi\u0105zania z bia\u0142kiem docelowym. Po drugie, w wielu badaniach odnotowuje si\u0119 zwi\u0119kszon\u0105 odporno\u015b\u0107 na degradacj\u0119 enzymatyczn\u0105 przez proteazy, po prostu dlatego, \u017ce wiele proteaz wyewoluowa\u0142o tak, aby rozpoznawa\u0107 i ci\u0105\u0107 liniowe, gi\u0119tkie \u0142a\u0144cuchy. Dla grup badawczych zajmuj\u0105cych si\u0119 stabilno\u015bci\u0105 peptyd\u00f3w w warunkach test\u00f3w in vitro jest to jeden z powod\u00f3w, dla kt\u00f3rych warianty cykliczne s\u0105 regularnie w\u0142\u0105czane do eksperyment\u00f3w por\u00f3wnawczych z ich liniowymi analogami. Ustalenia te s\u0105 w ka\u017cdym przypadku wynikami opublikowanych bada\u0144 w hodowlach kom\u00f3rkowych lub biochemicznych uk\u0142adach testowych, a nie wskazaniami do stosowania u ludzi lub zwierz\u0105t.<\/p>\n
Peptydy cykliczne stawiaj\u0105 kontroli jako\u015bci inne wymagania ni\u017c peptydy liniowe. W analizie HPLC nieca\u0142kowicie scyklizowany produkt \u2014 liniowy peptyd prekursorowy z wolnymi grupami tiolowymi \u2014 mo\u017ce mie\u0107 czas retencji bardzo zbli\u017cony do po\u017c\u0105danego produktu cyklicznego, co sprawia, \u017ce niezb\u0119dny jest ostry rozdzia\u0142 i dobrze zwalidowana metoda. Spektrometria mas jest niezb\u0119dna do potwierdzenia cyklizacji: zamkni\u0119ty produkt wykazuje r\u00f3\u017cnic\u0119 masy wynosz\u0105c\u0105 oko\u0142o dw\u00f3ch dalton\u00f3w wzgl\u0119dem liniowego peptydu prekursorowego, co odpowiada utracie dw\u00f3ch atom\u00f3w wodoru przy tworzeniu mostka disiarczkowego. Prawid\u0142owo zinterpretowane dane MS w po\u0142\u0105czeniu z chromatogramem stanowi\u0105 razem dow\u00f3d, \u017ce partia rzeczywi\u015bcie ma zamierzon\u0105 struktur\u0119 pier\u015bcieniow\u0105, a nie jest mieszanin\u0105 form liniowych i cyklicznych.<\/p>\n
Badaczom pracuj\u0105cym z peptydami cyklicznymi zaleca si\u0119 sprawdzenie w certyfikacie analizy, opr\u00f3cz typowych parametr\u00f3w czysto\u015bci, konkretnie stopnia cyklizacji. Wolne grupy tiolowe mog\u0105 ponadto by\u0107 podatne na ponowne utlenianie lub niepo\u017c\u0105dane tworzenie dimer\u00f3w podczas przechowywania, co oznacza, \u017ce w przypadku tej klasy cz\u0105steczek kontrola temperatury oraz ochrona przed \u015bwiat\u0142em i tlenem wymagaj\u0105 szczeg\u00f3lnej uwagi. Dobrze udokumentowana partia, z chromatograficznym i spektrometrycznym potwierdzeniem zamkni\u0119cia pier\u015bcienia, u\u0142atwia laboratorium uzyskanie powtarzalnych wynik\u00f3w do\u015bwiadczalnych.<\/p>\n
Niniejszy artyku\u0142 jest przeznaczony wy\u0142\u0105cznie do cel\u00f3w laboratoryjnych i badawczych. Omawiane produkty i informacje nie s\u0105 przeznaczone do spo\u017cycia przez ludzi ani zwierz\u0119ta, ani do zastosowa\u0144 diagnostycznych lub terapeutycznych.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Gdy badacze chc\u0105 zwi\u0119kszy\u0107 stabilno\u015b\u0107 strukturaln\u0105 peptydu, cyklizacja jest jedn\u0105 z najcz\u0119\u015bciej stosowanych strategii w chemii syntetycznej. Przez po\u0142\u0105czenie \u0142a\u0144cucha aminokwas\u00f3w z samym sob\u0105 \u2014 cz\u0119sto za pomoc\u0105 mostka disiarczkowego mi\u0119dzy dwiema resztami cysteiny \u2014 powstaje struktura pier\u015bcieniowa, kt\u00f3ra zachowuje si\u0119 zasadniczo inaczej ni\u017c peptyd liniowy. W tym artykule omawiamy, jak powstaj\u0105 takie struktury pier\u015bcieniowe, […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[265],"tags":[],"class_list":["post-1379","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized-pl"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dutchpeptidelabs.nl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1379","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dutchpeptidelabs.nl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dutchpeptidelabs.nl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dutchpeptidelabs.nl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1379"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/dutchpeptidelabs.nl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1379\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":81917,"href":"https:\/\/dutchpeptidelabs.nl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1379\/revisions\/81917"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dutchpeptidelabs.nl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1379"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dutchpeptidelabs.nl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1379"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/dutchpeptidelabs.nl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1379"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}