O que é síntese de peptídeos

 

A síntese de peptídeos é um campo ativo na química de proteínas e peptídeos, que normalmente envolve a adição sequencial de aminoácidos em uma ordem definida para formar a cadeia peptídica por métodos químicos. Os principais métodos de síntese são a síntese em fase líquida e em fase sólida. Comparado ao LPPS, o SPPS tem as vantagens de ser mais rápido, mais simples, com menos reações colaterais e rendimentos mais elevados.

 

Método SPPS padrão, incluindo estratégias Boc (benzil) e Fmoc (tBu).

 

 

Estratégia Boc (benzil)

Nesta abordagem de síntese, resinas de poliestireno clorometilado, hidroximetilado e p-metoxibenzil (PMA) são utilizadas como suportes sólidos. O grupo -amino é protegido com t-butoxicarbonil (Boc), enquanto os grupos de aminoácidos da cadeia lateral são protegidos com derivados benzílicos. O grupo Boc é removido usando TFA puro ou TFA em CH2Cl2, e no final da síntese, grupos protetores de cadeia lateral e ligações peptídeo-resina são removidos com um ácido forte como ácido fluorídrico anidro (HF) ou TFMSA.

 

Estratégia Fmoc (tBu)

Nesta abordagem de síntese, resina Wang, 2-resina de cloreto de clorotritila, resina Rink amida-AM, resinas Rink amida-MBHA são usadas como suportes sólidos. O grupo -amino é protegido com 9-fluorenilmetoxicarbonil (Fmoc ), enquanto os grupos de cadeia lateral de aminoácidos são protegidos com grupos protetores lábeis em ácido. O grupo Fmoc é removido usando 20% de piperidina em DMF e, no final da síntese, os grupos protetores de cadeia lateral e as ligações peptídeo-resina são removidos com 1%-95% de TFA. Fmoc SPPS é atualmente o método preferido para síntese de peptídeos.

 

Princípios Básicos da Síntese de Peptídeos em Fase Sólida Fmoc

 

Escolha Resina

As resinas mais amplamente aplicadas em Fmoc SPPS, incluindo 4-resina de álcool alcoxibenzílico (Wang), 2-resina de cloreto de clorotritila, resina Rink Amide, resinas Rink Amide-MBHA. As resinas de amida são usadas para sintetizar peptídeos com amidação C-terminal necessária. A resina Wang e a resina 2-Cl Trt são comumente usadas para síntese de peptídeos com COOH livre de terminal C necessário. Mas quando o terminal C do peptídeo tem Pro e Gly como o primeiro aminoácido, a resina Wang não deve ser usada devido ao risco de formação de DKP (dicetopiperazina). 2-A resina de cloreto de clorotritil é recomendada para uso.

 

 

Ligação de aminoácidos protegidos a resinas

O primeiro aminoácido Fmoc está ligado a uma resina de suporte insolúvel através de um ligante ácido lábil.

 

Desproteção do grupo protetor -amino

O grupo protetor Fmoc temporário no terminal N da resina peptidil é removido tratando-o com uma solução de piperidina a 20% em DMF. Esta reação geralmente termina dentro de 10 a 20 minutos.

 

Etapas de lavagem

Após cada reação química, são realizadas etapas de lavagem para remover o excesso de reagentes, subprodutos e moléculas que não reagiram da resina. Isto ajuda a manter a pureza da cadeia peptídica em crescimento.

 

Ativação e acoplamento do aminoácido protegido

O aminoácido protegido ligado à resina é ativado para aumentar a sua reatividade para acoplamento com o próximo aminoácido na sequência. Agentes ativadores comuns incluem HOAt, HOBt, PyBOP, PyAOP, HBTU e HATU. O acoplamento envolve a formação de uma ligação peptídica entre o aminoácido ativado e o grupo amino da cadeia peptídica em crescimento. Um teste Kaiser é normalmente usado para monitorar a integridade das reações de acoplamento.

 

Etapas de lavagem

Semelhante às etapas de lavagem anteriores, isso garante a remoção do excesso de reagentes e subprodutos após a reação de acoplamento.

 

Clivagem da resina e desproteção de grupos protetores de cadeia lateral

Uma vez sintetizada a sequência peptídica desejada na resina, ela é clivada do suporte sólido usando um coquetel de clivagem como o ácido trifluoroacético (TFA) contendo captadores como tioanisol e água. Simultaneamente, os grupos protetores da cadeia lateral nos resíduos de aminoácidos são removidos, revelando o peptídeo totalmente desprotegido, pronto para purificação e análise.