Modyfikacje peptydów: N-końcowe, wewnętrzne i C-końcowe

N-końcowe, wewnętrzne i C-końcowe modyfikacje peptydów są przydatne w różnych zastosowaniach, takich jak Western blotting, badania interakcji białko-białko i testy oparte na fluorescencji. Skorzystaj z poniższej tabeli, aby uzyskać listę różnych zastosowań i uzyskać więcej informacji, w tym struktury i odpowiednie odniesienia. 

Aby poprosić o wycenę niestandardowych peptydów lub o pomoc w zaprojektowaniu niestandardowej biblioteki peptydów PEPscreen® skorzystaj z poniższego łącza.

          

Modyfikacja peptydów	Zastosowania
Acetylacja	Zwiększenie stabilności peptydu poprzez zapobieganie degradacji N-końcowej
biotyna	Często stosowana w testach immunologicznych, histocytochemii i cytometrii przepływowej opartej na fluorescencji
Dansyl i 2, 4-Dinitrophenyl	Testy oparte na fluorescencji
fluoresceina oraz kwas 7-metoksykumarynowy	Badania interakcji i lokalizacji białko-białko<
kwas palmitynowy	Zwiększają przepuszczalność komórek i pomagają wiązać peptydy z błoną komórkową
Cyclization (mostek dwusiarczkowy)	Stabilizują konformację peptydu, zwiększają bioaktywność i stabilność enzymu
Karbamidometylacja cysteiny (CAM)	Peptide Mass Fingerprinting do identyfikacji i charakterystyki peptydów. Blokowanie utleniania reszt cysteinowych w testach białkowych
Fosforylacja	.Ekspresja genów, interakcje białko-białko i transdukcja sygnału u roślin i zwierząt
.Aminokwasy znakowane izotopami	Badanie interakcji białek, białek, modyfikacji po translacji, takich jak ubikwitynacja i fosforylacja
Spacery	Zmniejszenie przeszkód sterycznych w miejscach wiązania peptydu i jego ładunku

 

1.0 Modyfikacje N-końcowe

1.1  Acetylation

Modyfikacja ta usuwa ładunek dodatni na N-końcu peptydów, naśladując w ten sposób naturalne białka. W niektórych przypadkach zwiększa stabilność peptydu, zapobiegając degradacji N-końca ^1-2

Masa cząsteczkowa	43 g/mol
Dostępność:	PEPscreen®

Referencje

1. Arnesen T. Towards a Functional Understanding of Protein N-Terminal Acetylation. PLoS Biol. 9(5):e1001074. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1001074

2. Wallace RJ. 1992. Acetylation of peptides inhibits their degradation by rumen micro-organisms. Br J Nutr. 68(2):365-372. https://doi.org/10.1079/bjn19920095

1.2  Biotyna

Biotyna ma bardzo silne powinowactwo do streptawidyny i awidyny. Peptydy znakowane biotyną są powszechnie stosowane w testach immunologicznych¹, histocytochemii² i cytometrii przepływowej opartej na fluorescencji³

Masa cząsteczkowa	340 g/mol
Dostępność:	PEPscreen®

Referencje

1. Sélo I, Négroni L, Créminon C, Grassi J, Wal J. 1996. Preferential labeling of ?-amino N-terminal groups in peptides by biotin: application to the detection of specific anti-peptide antibodies by enzyme immunoassays. Journal of Immunological Methods. 199(2):127-138. https://doi.org/10.1016/s0022-1759(96)00173-1

2. HOWL J, WANG X, KIRK CJ, WHEATLEY M. 1993. Fluorescent and biotinylated linear peptides as selective bifunctional ligands for the V1a vasopressin receptor. Eur J Biochem. 213(2):711-719. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1993.tb17811.x

3. Buranda, et. al. 1991. Peptide, antibodies and FRET on beads in flow cytometry: a model system using fluoresceinated and biotinylated β-endorphin. Cytometry . 3721-31.

1.3  Dansyl

Peptydy znakowane dansylem są wykorzystywane w testach opartych na fluorescencji.

Masa cząsteczkowa	249 g/mol
Długość fali wzbudzenia	372 nm
Dostępność:	PEPscreen®

Referencje

1. Glukhov E, Stark M, Burrows LL, Deber CM. 2005. Basis for Selectivity of Cationic Antimicrobial Peptides for BacterialVersusMammalian Membranes. J. Biol. Chem.. 280(40):33960-33967. https://doi.org/10.1074/jbc.m507042200

2. Matsuzaki K, Mitani Y, Akada K, Murase O, Yoneyama S, Zasloff M, Miyajima K. 1998. Mechanism of Synergism between Antimicrobial Peptides Magainin 2 and PGLa?. Biochemistry. 37(43):15144-15153. https://doi.org/10.1021/bi9811617

3. Pecht I, Maron E, Arnon R, Sela M. 1971. Specific Excitation Energy Transfer from Antibodies to Dansyl-Labeled Antigen. Studies with the "Loop" Peptide of Hen Egg-White Lysozyme. Eur J Biochem. 19(3):368-371. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1971.tb01325.x

1.4  2, 4-Dinitrofenyl

2, 4-DNP jest stosowany jako wygaszacz dla (7-metoksy-kumaryno-4-ylo) acetylu (MCA) i czasami tryptofanu. Modyfikacja ta może być dołączona na N-końcu peptydu lub jako wewnętrzna modyfikacja poprzez łańcuch boczny lizyny.

Waga cząsteczkowa	167 g/mol
Długość fali wzbudzenia	354-400 nm
Dostępność:	PEPscreen®

Referencje

1. Vickers C, Hales P, Kaushik V, Dick L, Gavin J, Tang J, Godbout K, Parsons T, Baronas E, Hsieh F, et al. 2002. Hydrolysis of Biological Peptides by Human Angiotensin-converting Enzyme-related Carboxypeptidase. J. Biol. Chem.. 277(17):14838-14843. https://doi.org/10.1074/jbc.m200581200

2. Knight C, Willenbrock F, Murphy G. 1992. A novel coumarin-labelled peptide for sensitive continuous assays of the matrix metalloproteinases. 296(3):263-266. https://doi.org/10.1016/0014-5793(92)80300-6

1.5  Fluoresceina

Peptydy znakowane fluoresceiną mają wiele zastosowań biomolekularnych opartych na fluoresceinie, w tym interakcje białko-białko, cytometrię przepływową i badania lokalizacji^1-3.

Masa cząsteczkowa	359 g/mol
Długość fali wzbudzenia/emisji	494/518 nm
Dostępność:	PEPscreen®

Referencje

1. Richard JP, Melikov K, Vives E, Ramos C, Verbeure B, Gait MJ, Chernomordik LV, Lebleu B. 2003. Cell-penetrating Peptides. J. Biol. Chem.. 278(1):585-590. https://doi.org/10.1074/jbc.m209548200

2. Farley RA, Tran CM, Carilli CT, Hawke D, Shively JE. 1984. The amino acid sequence of a fluorescein-labeled peptide from the active site of (Na,K)-ATPase. J Biol Chem. 259(15):9532-5.

3. Futaki S, Suzuki T, Ohashi W, Yagami T, Tanaka S, Ueda K, Sugiura Y. 2001. Arginine-rich Peptides. J. Biol. Chem.. 276(8):5836-5840. https://doi.org/10.1074/jbc.m007540200

4. Foerg C, Weller KM, Rechsteiner H, Nielsen HM, Fernández-Carneado J, Brunisholz R, Giralt E, Merkle HP. 2008. Metabolic Cleavage and Translocation Efficiency of Selected Cell Penetrating Peptides: A Comparative Study with Epithelial Cell Cultures. AAPS J. 10(2):349-359. https://doi.org/10.1208/s12248-008-9029-4

1.6  Kwas 7-metoksykumarynowy (Mca)

Peptydy znakowane 7-metoksykumaryną mają zastosowanie w badaniach interakcji białko-białko i lokalizacji^1-3.

Masa cząsteczkowa	217 g/mol
Długość fali wzbudzenia/emisji	323/382 nm
Dostępność:	PEPscreen®

Referencje

1. Vidal, et. al. 1996. Solid-Phase Synthesis and Cellular Localization of a C-and/or N-terminal Labeled Peptide. Journal of Peptide Science. 2125-133.

2. Yandek LE, Pokorny A, Florén A, Knoelke K, Langel Ü, Almeida PF. 2007. Mechanism of the Cell-Penetrating Peptide Transportan 10 Permeation of Lipid Bilayers. Biophysical Journal. 92(7):2434-2444. https://doi.org/10.1529/biophysj.106.100198

1.7 Kwas palmitynowy

Kwas palmitynowy jest 16-węglowym kwasem tłuszczowym, który jest sprzężony z peptydami w celu zwiększenia ich przepuszczalności dla komórek i ułatwienia wiązania peptydów z błoną komórkową.

Masa cząsteczkowa	239 g/mol
Dostępność:	PEPscreen®

Referencje

1. Avrahami D, Shai Y. 2004. A New Group of Antifungal and Antibacterial Lipopeptides Derived from Non-membrane Active Peptides Conjugated to Palmitic Acid. J. Biol. Chem.. 279(13):12277-12285. https://doi.org/10.1074/jbc.m312260200

2. Buss JE, Sefton BM. 1986. Direct identification of palmitic acid as the lipid attached to p21ras.. Mol. Cell. Biol.. 6(1):116-122. https://doi.org/10.1128/mcb.6.1.116

Masa cząsteczkowa	N/A
Dostępność:	PEPscreen®, AQUA™ Peptides

Referencje

1. Góngora-Benítez M, Tulla-Puche J, Albericio F. 2014. Multifaceted Roles of Disulfide Bonds. Peptides as Therapeutics. Chem. Rev.. 114(2):901-926. https://doi.org/10.1021/cr400031z

2. Schmelz EA, Huffaker A, Carroll MJ, Alborn HT, Ali JG, Teal PE. 2012. An Amino Acid Substitution Inhibits Specialist Herbivore Production of an Antagonist Effector and Recovers Insect-Induced Plant Defenses. Plant Physiol.. 160(3):1468-1478. https://doi.org/10.1104/pp.112.201061

2.2  Karbamidometylacja cysteiny (CAM)

Karbamidometylacja (CAM) jest celową potranslacyjną modyfikacją wprowadzaną do reszt cysteiny poprzez reakcję z jodoacetamidem. Peptydy z tą modyfikacją są głównie wykorzystywane w peptydowym odcisku palca (Peptide Mass Fingerprinting) do identyfikacji i charakterystyki białek¹. W innych testach proces ten jest wykorzystywany do blokowania utleniania cysteiny².

Masa cząsteczkowa	160 g/mol
Dostępność:	PEPscreen®, AQUA™ Peptides

Referencje

1. Wilkins MR, Appel RD, Williams KL, Hochstrasser DF. 2007. Proteome Research. https://doi.org/10.1007/978-3-540-72910-5

2. Rombouts I, Lagrain B, Brunnbauer M, Delcour JA, Koehler P. 2013. Improved identification of wheat gluten proteins through alkylation of cysteine residues and peptide-based mass spectrometry. Sci Rep. 3(1): https://doi.org/10.1038/srep02279

2.Aminokwasy znakowane izotopem 3 

Peptydy AQUA to syntetyczne peptydy z aminokwasami wzbogaconymi w ¹⁸O, ¹³C, i/lub ¹⁴N. Są one podobne do swoich natywnych peptydów pod względem właściwości chemicznych, fizycznych, a także ich aktywności biologicznej¹. Główne zastosowania tych peptydów to badanie interakcji białkowych, białek, modyfikacji po translacji, takich jak ubikwitynacja i fosforylacja^2-5.

Referencje

1. Kettenbach AN, Rush J, Gerber SA. 2011. Absolute quantification of protein and post-translational modification abundance with stable isotope?labeled synthetic peptides. Nat Protoc. 6(2):175-186. https://doi.org/10.1038/nprot.2010.196

2. Li H, Xu C, Blais S, Wan Q, Zhang H, Landry SJ, Hioe CE. 2009. Proximal Glycans Outside of the Epitopes Regulate the Presentation of HIV-1 Envelope gp120 Helper Epitopes. J Immunol. 182(10):6369-6378. https://doi.org/10.4049/jimmunol.0804287

3. Le Bihan T, Grima R, Martin S, Forster T, Le Bihan Y. 2010. Quantitative analysis of low-abundance peptides in HeLa cell cytoplasm by targeted liquid chromatography/mass spectrometry and stable isotope dilution: emphasising the distinction between peptide detection and peptide identification. Rapid Commun. Mass Spectrom.. 24(7):1093-1104. https://doi.org/10.1002/rcm.4487

4. Santhoshkumar P, Raju M, Sharma KK. ?A-Crystallin Peptide 66SDRDKFVIFLDVKHF80 Accumulating in Aging Lens Impairs the Function of ?-Crystallin and Induces Lens Protein Aggregation. PLoS ONE. 6(4):e19291. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0019291

5. Sato Y, Miyashita A, Iwatsubo T, Usui T. 2012. Simultaneous Absolute Protein Quantification of Carboxylesterases 1 and 2 in Human Liver Tissue Fractions using Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry. Drug Metab Dispos. 40(7):1389-1396. https://doi.org/10.1124/dmd.112.045054

6. Brun V, Masselon C, Garin J, Dupuis A. 2009. Isotope dilution strategies for absolute quantitative proteomics. Journal of Proteomics. 72(5):740-749. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2009.03.007

2.4  Fosforylacja

Fosforylacja może być przeprowadzana na resztach Tyr, Ser i Thr jako modyfikacja potranslacyjna (PTM) na peptydach. Fosforylowane peptydy mają zastosowanie w wielu procesach komórkowych, takich jak ekspresja genów, interakcje białko-białko i transdukcja sygnału u roślin i zwierząt^1,2.

Masa cząsteczkowa	82 g/mol
Dostępność:	PEPscreen®, AQUA™ Peptides

Referencje

1. Guenther JF, Chanmanivone N, Galetovic MP, Wallace IS, Cobb JA, Roberts DM. 2003. Phosphorylation of Soybean Nodulin 26 on Serine 262 Enhances Water Permeability and Is Regulated Developmentally and by Osmotic Signals. Plant Cell. 15(4):981-991. https://doi.org/10.1105/tpc.009787

2.5  Spacers

Spacery są używane do tworzenia odległości między peptydem a ładunkiem w celu zmniejszenia przeszkód sterycznych w miejscach wiązania peptydu. W tym przypadku ładunkiem może być lek, barwnik, znacznik.

2.5.1  PEGylacja

Przyłączenie poli (glikolu etylenowego) do peptydu nazywane jest PEGylacją. Krótki dwufunkcyjny PEG (poli (glikol etylenowy)) może być stosowany jako przekładka w biokoniugacji peptydów z innymi cząsteczkami. Biokoniugacja PEG została również wykorzystana do poprawy stabilności proteolitycznej, biodystrybucji i rozpuszczalności peptydów^1-2.

Masa cząsteczkowa	146 g/mol
Dostępność:	PEPscreen®

Referencje

1. Sullivan TP, van Poll ML, Dankers PYW, Huck WTS. 2004. Forced Peptide Synthesis in Nanoscale Confinement under Elastomeric Stamps. Angew. Chem.. 116(32):4286-4289. https://doi.org/10.1002/ange.200460271

2. Veronese FM. 2001. Peptide and protein PEGylation. Biomaterials. 22(5):405-417. https://doi.org/10.1016/s0142-9612(00)00193-9

2.5.2  Kwas aminoheksanowy

Kwas aminoheksanowy jest hydrofobową przekładką, do której cząsteczka - fluorofor, znacznik lub dowolna cząsteczka biologiczna - może być przyłączona do peptydu ^1-2.

Masa cząsteczkowa	113 g/mol
Dostępność:	PEPscreen®

Odniesienie

1. Mitchell D, Steinman L, Kim D, Fathman C, Rothbard J. 2000. Polyarginine enters cells more efficiently than other polycationic homopolymers. J Pept Res. 56(5):318-325. https://doi.org/10.1034/j.1399-3011.2000.00723.x

3.0 Modyfikacje C-końca

3.1  Amid (Amidacja)

C-koniec peptydu jest syntetyzowany jako amid w celu zneutralizowania ujemnego ładunku utworzonego przez C-końcowy COOH. Ta modyfikacja jest dodawana w celu zapobiegania degradacji enzymów, naśladowania natywnych białek, a w niektórych przypadkach w celu usunięcia wiązania wodorowego na C-końcu peptydów, które może zakłócać testy.¹

Odniesienie

1. Kim K, Seong BL. 2001. Peptide amidation: Production of peptide hormonesin vivo andin vitro. Biotechnol. Bioprocess Eng.. 6(4):244-251. https://doi.org/10.1007/bf02931985