Peptide Modifications: N-Terminal, Nội bộ và C-Terminal

Sửa đổi peptide N-terminal, bên trong và C-terminal rất hữu ích cho nhiều ứng dụng, chẳng hạn như blotting phương Tây, nghiên cứu tương tác protein-protein và xét nghiệm dựa trên huỳnh quang. Sử dụng bảng dưới đây để xem danh sách các ứng dụng khác nhau và chuyển đến thông tin khác, bao gồm cấu trúc và tham chiếu liên quan. 

Để yêu cầu báo giá về mpeptides custo hoặc để được trợ giúp thiết kế thư viện peptide PEPScreen® tùy chỉnh, hãy truy cập liên kết dưới đây.

          

 

1.0 N-Terminal Modifications

 

Sửa đổi này loại bỏ điện tích dương trên đầu N của peptide, do đó bắt chước các protein tự nhiên. Trong một số trường hợp, nó làm tăng độ ổn định peptide bằng cách ngăn chặn sự thoái hóa N-terminal ^1-2

Tài liệu tham khảo

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 

Biotin có ái lực rất mạnh với streptavidin và avidin. Các peptide được dán nhãn biotin thường được sử dụng trong các xét nghiệm miễn dịch¹, mô tế bào hóa học²và tế bào học dòng chảy dựa trên huỳnh quang³

Tài liệu tham khảo

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.

 

Các peptide dán nhãn Dansyl được sử dụng trong các xét nghiệm dựa trên huỳnh quang.

Tài liệu tham khảo

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-Dinitrophenyl

2, 4-DNP được sử dụng làm chất làm nguội cho (7-methoxy coumarin-4-yl) acetyl (MCA) và đôi khi là tryptophan. Sự sửa đổi này có thể được gắn vào đầu N của peptide hoặc như là một sửa đổi nội bộ thông qua chuỗi bên lysine.

Tài liệu tham khảo

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

 

Các peptide dán nhãn fluorescein có nhiều ứng dụng phân tử sinh học dựa trên fluorescein bao gồm tương tác protein-protein, tế bào học dòng chảy và nghiên cứu địa phương hóa^1-3.

Tài liệu tham khảo

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

  

các peptide 7-methoxy coumarin có các ứng dụng trong tương tác protein-protein và nghiên cứu địa phương hóa^1-3.

Tài liệu tham khảo

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  axit palmitic

Axit palmitic là axit béo 16 carbon được liên hợp với peptide để tăng tính thấm của tế bào và giúp liên kết các peptide với màng tế bào ^1-2.

Tài liệu tham khảo

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

Tài liệu tham khảo

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  cysteine Carbamidomethylation (CAM)

Carbamidomethylation (CAM) là một sửa đổi sau dịch mã có chủ ý được giới thiệu với dư lượng cysteine bằng cách phản ứng với iodoacetamide. Peptide với sự sửa đổi này chủ yếu được sử dụng trong việc lấy dấu vân tay khối peptide để xác định và đặc tính hóa protein¹. Trong các thử nghiệm khác, quá trình này được sử dụng để ngăn chặn cysteine khỏi oxy hóa².

Tài liệu tham khảo

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

 

Các peptide AQUA là các peptide tổng hợp với các axit amin được làm giàu trong ¹⁸O, ¹³C và / hoặc ¹⁴N. Chúng tương tự như các peptide bản địa của chúng về tính chất hóa học, vật lý và các hoạt động sinh học của chúng¹. Các ứng dụng chính cho các peptide này là nghiên cứu tương tác protein, protein, sửa đổi sau dịch mã như ubiquitination và phosphoryl hóa^2-5.

Tài liệu tham khảo

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  phosphoryl hóa

Phosphoryl hóa có thể được thực hiện trên dư lượng Tyr, Ser và Thr như một sửa đổi sau dịch mã (PTM) trên peptide. Các peptide phosphoryl hóa có ứng dụng trong nhiều quá trình tế bào như biểu hiện gen, tương tác protein-protein và truyền tín hiệu ở thực vật và động vật^1,2.

Tài liệu tham khảo

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  miếng đệm

Miếng đệm được sử dụng để tạo khoảng cách giữa peptide và hàng hóa để giảm cản trở steric tại các vị trí gắn kết của peptide. In this case cargo can be a drug, dye, tag.

2.5.1  PEGylation

Gắn poly (ethylene glycol) vào một peptide được gọi là PEGylation. PEG bifunctional ngắn (Poly (ethylene glycol)) có thể được sử dụng như một miếng đệm trong liên hợp sinh học các peptide với các phân tử khác. PEG bioconjugation cũng đã được sử dụng để cải thiện sự ổn định của proteolytic, phân phối sinh học và độ hòa tan của peptide^1-2.

Tài liệu tham khảo

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  axit amin hexanoic

Axit amin hexanoic là một miếng đệm kỵ nước mà một phân tử - hoặc là fluorophore, tag hoặc bất kỳ phân tử sinh học nào - có thể được gắn vào một peptide ^1-2.

Tham chiếu

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 C-Terminal Modifications

3,1  amide (amidation)

Đầu C của peptide được tổng hợp dưới dạng amide để trung hòa điện tích âm được tạo ra bởi COOH đầu C. Sửa đổi này được thêm vào để ngăn chặn sự phân hủy enzyme, bắt chước các protein bản địa, và trong một số trường hợp để loại bỏ liên kết hydro ở đầu C của các peptide có thể can thiệp vào các xét nghiệm.¹

Tham chiếu

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