通常多肽是由天然氨基酸或者非天然氨基酸,通過酰胺鍵,按照一定序列首尾連接而成,然而此類多肽結構已經(jīng)不滿足廣泛的科學研究了,科研人員會將一些藥物分子、光敏分子、探針性質的分子等具有特殊功能的分子(這里稱之為“功能小分子”)連接到多肽上,小編這里將新結構稱之為’多肽衍生物‘。
在合成多肽衍生物的之前,需要將多肽的其它活性基團保護起來,然后將多肽的目標基團和功能小分子的某個基團結合,最后去掉所有的臨時保護基團,得到多肽衍生物。通常多肽和功能小分子之間,還可以添加連接臂,如小分子PEG、乙二胺、6氨基己酸等。
前面提到,我們將多肽的其它活性基團保護起來,小編這里將帶保護的多肽,稱之為保護肽。可分為全保護肽 和局部保護肽兩種。以上提到的概念比較多,請細品。
全保護肽
所有有反應活性的保護基團中,除了需要進行化學反應的基團,其余的都要保護起來,以防止在后續(xù)化學反應中發(fā)生副反應,降低收率或導致合成失敗。常見保護基團匯總如下:
氨基酸 |
側鏈保護基團(必須選擇一個) |
主鏈N端氨基 |
乙?;?、Fmoc保護、Boc保護或裸露 |
主鏈C端羧基 |
裸露 |
Cys |
Trt |
Asp |
OtBu |
Glu |
OtBu |
His |
Trt |
Lys |
Boc(常規(guī))、Dde、Ac |
Asn |
Trt |
Gln |
Trt |
Arg |
Pbf |
Ser |
tBu |
Thr |
tBu |
Trp |
Boc |
Tyr |
tBu |
全保護肽合成展示
例如合成Asp-Lys-Gly-Tyr-連接臂-功能分子
這里連接臂選用乙二胺。
步驟一:合成C端羧基裸露的全保護肽Boc-Asp(OtBu)-Lys(Boc)-Gly-Tyr(tBu)-OH,通過Fmoc固相合成方法,可以很簡單的得到,這里僅展示一下最終結構。
步驟二:將乙二胺連接到裸露的C端羧基上(上圖中紅色結構),乙二胺結構如下
反應時需控制原料比例、反應濃度和反應時間,或將其中一個氨基臨時保護起來。
最終得到產(chǎn)物Boc-Asp(OtBu)-Lys(Boc)-Gly-Tyr(tBu)-乙二胺,結構如下
步驟三:將連接臂的另一端和功能小分子結合,例如功能小分子上含有一個羧基,其它基團不參與反應或被保護。
步驟四:去掉所有的保護基團,前期選擇哪種保護基團,取決于實驗的需要,一般是根據(jù)實驗路線綜合考慮的,如您有這方面的問題,可以聯(lián)系小編。
去掉保護基團之后,就得到了我們想要的多肽衍生物了。示例結構如下:
局部保護肽
局部保護肽相對于全保護肽而言,其多肽側鏈保護基團不需要全部保護,僅保護個別的側鏈活性基團,其優(yōu)點是提高了多肽的溶解性,減少了空間位阻。在合成多肽衍生物的過程中,局部保護肽和全保護肽非常類似,小編就不再做進一步介紹了。