小分子活性肽作為疫苗、診斷試劑、藥物以及藥物先導(dǎo)化合物已成為藥物研究領(lǐng)域的新趨勢(shì)。小分子活性肽有多種篩選方法:基于噬菌體展示肽庫(kù)、隨機(jī)合成多肽庫(kù)、反義多肽庫(kù)、蛋白質(zhì)降解(酶法、化學(xué)法)、MHC-多肽復(fù)合物、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)等。
噬菌體展示肽庫(kù)篩選是比較成熟的篩選方法。通過(guò)3輪篩選,可獲得較理想的菌株,通過(guò)DNA測(cè)序推測(cè)其表達(dá)的小分子肽序列,再通過(guò)定向合成來(lái)驗(yàn)證小分子肽的生物活性。其缺點(diǎn)是庫(kù)容多樣性易受到多種因素的影響,且獲得的是小分子肽親和力較低。
隨機(jī)合成肽庫(kù)可根據(jù)客戶的需求進(jìn)行合成,通常生產(chǎn)周期短,庫(kù)容大,合成一個(gè)含10個(gè)氨基酸的肽庫(kù),其庫(kù)容可達(dá)到1012。通常隨機(jī)合成肽庫(kù)有2中合成方法:分開(kāi)再混合(split and mix)和氨基酸預(yù)混合(pre-mix)。分開(kāi)再混合的方法獲得的肽庫(kù),其不同序列的含量較一致且每個(gè)樹(shù)脂球只含有一種多肽。氨基酸預(yù)混合法獲得的肽庫(kù),其不同序列的含量千差萬(wàn)別,可能會(huì)造成篩選失敗。由于庫(kù)容過(guò)于龐大,對(duì)篩選到的活性多肽進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定是非常具有挑戰(zhàn)性的一項(xiàng)工作。
反義肽庫(kù)篩選,反義肽庫(kù)是根據(jù)生物學(xué)原理設(shè)計(jì)的肽庫(kù),其篩選成功率高,但需要確定目標(biāo)蛋白關(guān)鍵區(qū)域的氨基酸序列。通常可以運(yùn)用Clustal X等生物信息分析軟件進(jìn)行比對(duì)分析確定關(guān)鍵區(qū)域的氨基酸序列。氨基酸序列確定后,根據(jù)Meker-Idlis(M-I)理論,設(shè)計(jì)反義肽庫(kù)。此時(shí),可以直接合成反義肽庫(kù)進(jìn)行多肽篩選,也可以通過(guò)軟件(Discovery Studio)進(jìn)行模擬篩選獲得容量更小的肽庫(kù)。此類(lèi)篩選方法由于目標(biāo)明確且肽庫(kù)庫(kù)容較?。ㄒ粋€(gè)含10個(gè)氨基酸的反義肽庫(kù),其庫(kù)容僅103。),較容易篩選到目標(biāo)多肽并進(jìn)行結(jié)構(gòu)確認(rèn)。
篩選到目標(biāo)多肽后,可以通過(guò)構(gòu)建不同的多肽文庫(kù),進(jìn)行功能區(qū)域的確認(rèn)和篩選到活性更強(qiáng)的多肽。
對(duì)于篩選到的多肽序列,可以通過(guò):多位點(diǎn)掃描隨機(jī)多肽文庫(kù)、對(duì)多肽序列進(jìn)行優(yōu)化,篩選到活性更強(qiáng)的多肽序列。
單位點(diǎn)掃描矩陣的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。多肽某個(gè)選定的區(qū)域或位點(diǎn)被系統(tǒng)地用其他氨基酸替換,這類(lèi)肽庫(kù)有助于研究人員發(fā)現(xiàn)在某個(gè)特定位置上具有特殊影響或活性的特定區(qū)域。
多位點(diǎn)掃描隨機(jī)多肽文庫(kù)相對(duì)比較復(fù)雜。此多肽文庫(kù)的設(shè)計(jì)是以20種天然氨基酸通過(guò)鳥(niǎo)槍式法(shotgun approach)同時(shí)地、隨機(jī)地取代被選擇的氨基酸殘基。此多肽文庫(kù)在被選擇的氨基酸中構(gòu)建了盡可能多的突變。這類(lèi)文庫(kù)可篩選到活性增強(qiáng)的多肽序列。此方法設(shè)計(jì)的多肽文庫(kù),庫(kù)容大且篩選工作量大,同時(shí)進(jìn)行三位點(diǎn)的篩選其庫(kù)容即達(dá)到8000條。采用peptidegoTM專有組合化學(xué)策略,可以大大降低多肽合成數(shù)量及篩選工作量,對(duì)于三位點(diǎn)的篩選,其篩選工作量和多肽的生產(chǎn)費(fèi)用可降低至800條。采用peptidegoTM專有組合化學(xué)策略,使更多位點(diǎn)同時(shí)掃描成為可能。
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