多肽修饰介绍
多肽修饰种类繁多,可以简单划分为后修饰和过程修饰(利用衍生化的氨基酸修饰),常见的肽修饰包括:C末端修饰、N末端修饰、中间残基修饰,以及环化修饰。作为一种改变肽链主链结构或侧链基团的重要手段,多肽修饰可有效改变肽类化合物的理化性质、增加水溶性、延长体内作用时间、改变其生物分布状况、消除免疫原性、降低毒副作用等。
C端标记技术
C端酰胺化(Amidation,C-termainal)、醛基化(Aldehydes)、醇基化(Alcohols)、pNA (p-Nitroanilide);
AMC、AFC、巯基乙胺化(Cysteamide)、酯基化(Ester)、N-烷基化(N-Alkyl Amides)等
N端标记技术
乙酰化Acetylated (Acetylated)、Palmytolyl、HYNIC、生物素标记(Biotinylated)、Br乙酰化(Bromoacetylated);
螯合反应(DOTA,DTPA conjugated)、甲醛化(Formylated)、十四烷基、十八烷基化(Myristoylated);
琥珀酰化、棕榈酸化、苹果酸化、脂肪酸化等(Succinylated);
荧光标记修饰
C端修饰:AFC, AMC, Dap(Dnp), Lys(Dye), pNA, Rh110;
N端修饰:Biotin, Cy3, Cy5, Texas Red, 5-Tamra, 5-Fam,5-Fitc等;
Rhodamine 110 and Rhodamine B Luciferin, EDANS;
FAM, FITC, MCA, Rox, Sulforhodamine 101, 5-TAMRA;
环化反应
首尾成环,中间成环,特殊成环(N -> C or Head to Tail);
2对二硫键,3对二硫键(Disulfide (S-S bond formation) .Trisulfide formation);
天然产物活性肽成环(Cyclic-natural peptides );
甲基化修饰
侧链甲基化Lys(For),Lys(Me), Lys(Me)2, Lys(Me)3, Arg(Me)2 symmetrical, D-Tyr(Me),D-Tyr(Et);
N端甲基化(N-Me-Arg,N-Me-Asp, N-Me-Glu, N-Me-Leu, N-Me-Nle, N-Me-Nva, N-Me-Phe, N-Me-S N- Me-Ser, N-Me-Trp, N-Me-Thr, N-Me-Val);
磷酸化修饰
L型磷酸化修饰
Thr(H2PO3)、 pT 、苏氨酸磷酸化
Tyr(H2PO3)、pY 、酪氨酸磷酸化
Ser(H2PO3) 、pS、丝氨酸磷酸化
D型磷酸化修饰
D-Thr(H2PO3)、p(D-T) 、D型苏氨酸磷酸化
D-Tyr(H2PO3)、p(D-Y) 、D型酪氨酸磷酸化
D-Ser(H2PO3) 、p(D-S)、D型丝氨酸磷酸化
双磷酸化修饰:一个序列中有两个Thr,Tyr,Ser 位点进行磷酸化修饰。
多磷酸化修饰:一个序列中有多个Thr,Tyr,Ser 位点进行磷酸化修饰
聚乙二醇修饰(PEG修饰)
聚乙二醇修饰是指将PEG聚合物链共价连接到靶分子,通常是小分子化学药物或大生物分子如肽,蛋白质,碳水化合物,脂质,寡核苷酸,亲和配体,辅因子,脂质体和其他生物材料。而作为药物先导化合物的多肽分子在体内的应用受到一定程度的限制,主要体现在生物体肾小球的过滤作用、体内蛋白酶的水解破坏作用以及因多肽分子引起的体内抗原反应。将多肽用PEG修饰后(Pegylation),上述三方面的限制均大幅减小,从而提高了多肽在生物体内的应用。
常见的修饰基团:
氨基(-Amine)-NH2,氨甲基-CH2-NH2,马来酰亚胺-Mal,羧基-COOH,巯基(-Thiol)-SH,丙醛-ALD,琥珀酰亚胺碳酸酯-SC,琥珀酰亚胺乙酸酯-SCM,琥珀酰亚胺丙酸酯-SPA,琥珀酰亚胺琥珀酸酯-SS,琥珀酰亚胺-NHS,二硫吡啶基-OPSS,丙酸基-CH2CH2COOH,醛基-CHO,正吡啶二硫基-S-S-Pyridine,巯酯基-VS,丙烯酸基-Acrylate,丙烯酸基-AC,叠氮基-Azide,生物素基-Biotin,环氧基-EP,荧光素基-Fluorescein,戊二酸基-GA,酰肼基-Hydrazide,炔基-Alkyne,对硝基苯碳酸酯基-NPC,异氰酸基-NCO,邻二硫吡啶基-OPSS,硅烷基-Silane,-SVA,BOC-,羧甲基-CM,Fmoc-NH-。
同位素标记
稳定同位素标记多肽是指用稳定同位素标记的氨基酸合成的多肽。与标准氨基酸相比,同位素标记是指用2H,13C或15N代替原有的12C和14N原子。 重标氨基酸是非放射性的,只是分子量比标准氨基酸大一些。这种分子量的区别能够让其在蛋白定量分析和、蛋白结构分析和MS(或NMR)鉴定中成为有力的工具。可以实现肽类代谢途径研究,可以随时追踪含有稳定同位素标记肽在体内或体外的位置及其数量的运动变化情况,其高灵敏度、定位简单、定量准确等特点使得同位素修饰在医学及生物化学领域越来越得到广泛关注,稳定同位素标记多肽技术关键在于用于合成多肽的稳定同位素标记氨基酸的质量
订书肽合成技术
订书肽是基于多肽需形成α-螺旋通过细胞膜进入细胞的需求上发展起来的。生物体内的多种生命进程调节都是通过蛋白质与蛋白质之间的相互作用来实现的。例如病毒的自组装,细胞的生长,分裂,分化等过程。而通常蛋白-蛋白相互作用的界面太大,从而使小分子药物很难对其进行靶向定位,达到高效特异性地阻断这种相互作用,展现良好的治疗效果。蛋白类药物因为很难顺利通过细胞膜所以也达不到直接靶向细胞内相互作用的效果,因此,研究者们开始寻求一种能够克服这两种药物缺点的既能够进入细胞膜又能特异性靶向蛋白-蛋白相互作用的新的药物分子。
研究表明,具有α-螺旋结构和富含正电荷的多肽可以穿过细胞膜。因此,人们开发了利用二硫键与分子内酰胺键作为支架的α-螺旋结构,但是,这些支架在生理环境下均不能稳定存在。2000年,Verdine等发展了一种用碳碳键作为支架来稳定多肽α-螺旋结构的方法,由此方法得到的多肽成为订书肽(Stapled peptides)。订书肽有更高的α-螺旋程度,结合能力强,能通过细胞膜,难被蛋白酶水解,在生物体内半衰期长等优点。
(i, i+4)或者(i, i+7)类型原料分别是R8,R8H,S5,S5H