Peptidek tervezése

• Sorozat hossza
• Peptid oldhatóság
• Peptid szekvencia stabilitás

Az egyedi szintézisre szánt peptidek kiválasztásakor több fontos tényezőt kell figyelembe venni a tervezési folyamat során. Ezek közé tartozik a szekvencia hossza, az oldhatóság és a szekvencia stabilitása.

Szekvencia hossza

A szekvencia hosszának növekedésével a peptidek tisztasága jellemzően csökken.  Fordítson különös figyelmet a 30 aminosavnál hosszabb szekvenciákra. A megnövekedett hosszúság az aminosavkapcsolások megnövekedett számát jelenti, ami a tisztítás során oldhatósági problémákat eredményezhet, amikor a szintézis szennyeződéseit próbálják eltávolítani.

Peptid oldhatóság

Az aminosavakat hidrofób vagy hidrofil tulajdonságaik alapján hidrofób vagy hidrofil tulajdonságaik alapján hidrofób index szerint osztályozzák. A hidrofób vagy hidrofil aminosavak be- vagy kizárása egy peptidszekvenciában befolyásolja a végső peptidanyag vizes oldatokban való szintézisének, tisztításának és szolubilizálásának képességét.

Aminosavosztályozás

Hidrofób (nem poláris): Ala, Ile, Leu, Met, Phe, Trp, Val

Nem töltött (poláris): Asn, Cys, Gly, Gln, Pro, Ser, Thr, Tyr

Savas (poláris): Asp, Glu

Bázisos (poláris): His, Lys, Arg

Megjegyzés: A hidrofób aminosavtartalom a teljes szekvencia hosszának 50%-a alatt legyen, és minden öt aminosavból legalább egy töltött aminosav legyen. Fiziológiás pH-n az Asp, Glu, Lys és Arg töltött oldalláncokat tartalmaz. Egyetlen konzervatív csere, például az Ala Gly-vel való helyettesítése vagy poláros aminosavak hozzáadása az N- vagy C-terminushoz javíthatja az oldhatóságot.

Peptidszekvencia-stabilitás

A peptid stabilitásának javítására több stratégia is létezik, ami nagyobb tisztaságot és optimális oldhatóságot eredményez. A peptidszekvencia aminosav-összetétele befolyásolja az általános stabilitást, és a következő forgatókönyveket kell figyelembe venni:

1. Több Cys, Met vagy Trp aminosavat nehéz lehet nagy tisztaságban beszerezni, részben az oxidációra és
      /vagy mellékreakciókra való érzékenység miatt.

Megjegyzés: Olyan szekvenciákat válasszunk, amelyek minimalizálják ezeket a maradékokat, vagy válasszunk konzervatív helyettesítéseket ezen aminosavak helyett. A Norleucin helyettesítheti a Met-et, a Ser pedig a Cys kevésbé reaktív helyettesítője lehet. Ha egy fehérjeszekvencia egymást átfedő peptidjeit tervezzük, az egyes peptidek kezdőpontjának eltolása is jobb egyensúlyt teremthet a hidrofób és hidrofil aminosavmaradványok között.

2. Az N-terminális Gln (Q) instabil, és a hasítás savas körülményei között piroglutamáttá ciklizálódhat.

Megjegyzés: Amidálja a szekvencia N-terminálisát, vagy helyettesítse ezt az aminosavat.

3. Az aszparagin (N) egy védőcsoporttal rendelkezik, amelyet nehéz eltávolítani, ha a peptidszekvencia N-terminusán helyezkedik el.

Megjegyzés: Távolítsuk el az Asn-t ezen a helyen, helyettesítsük egy másik aminosavval vagy hosszabbítsuk meg a peptidet egy aminosavmaradvánnyal.

4. Több prolin (P) vagy szomszédos szerin (S)  egy szekvenciában alacsonyabb tisztaságú vagy sok
     deléciós terméket eredményezhet. A több prolin cisz/trans izomerizáción is áteshet, ami látszólag alacsonyabb tisztaságú terméket eredményez.

5. A Béta lapképződés aggodalomra ad okot, mivel a növekvő peptidlánc nem teljes szolvatációját okozza, és a végtermékben nagyobb
    deléciós szekvenciák előfordulását eredményezi. 

Figyelem: Kerülje a többszörös vagy szomszédos Val, Ile, Tyr, Phe, Trp, Leu, Gln és Thr szekvenciákat.  Törje meg a mintát konzervatív cserékkel, például minden harmadik maradékba Gly vagy Pro beillesztésével, Gln Asn-nel vagy Thr Ser-rel való helyettesítésével.