定制多肽合成的工作原理
定制多肽合成是指按照客户提供的确切序列,每次连接一个氨基酸来构建多肽链。目前主要的两种工业路线是固相多肽合成 (SPPS) 和液相多肽合成 (LPPS)。今天,大多数定制订单都在 SPPS 上运行,因为它的速度快、可在自动化合成仪上执行脚本,并且易于在各步骤之间进行纯化。
SPPS 循环,一步一步解析
在 SPPS 中,第一个氨基酸锚定在不溶性树脂微球上,多肽链通过反复的脱保护和偶联循环,从 C 端向 N 端生长。
- 树脂上载 — C 端氨基酸连接到固体树脂载体上;树脂的选择取决于是否需要 C 端游离酸或酰胺。
- 脱保护 — 用碱去除 α-氨基上的临时保护基团(通常是 Fmoc),暴露出游离胺用于下一次偶联。
- 偶联 — 激活下一个受保护的氨基酸并将其连接到与树脂结合的链上,形成新的肽键。过量的试剂推动偶联接近完成。
- 洗涤 — 用溶剂冲洗树脂以清除多余的试剂和副产物。仅通过过滤即可在每个循环清洁肽链,这是 SPPS 的核心优势。
- 重复 — 重复执行每个残基的脱保护、偶联和洗涤步骤,直到组装出完整的序列。
- 裂解与全面脱保护 — 将成品多肽从树脂上切下,并且所有的侧链保护基团都会脱落,通常使用 TFA 混合液完成。
- 纯化与 QC — 通过反相 HPLC 对粗肽进行纯化,并通过质谱仪确认其一致性和纯度。
Fmoc 与 Boc 化学
SPPS 使用两种保护基策略之一:Fmoc/tBu 或 Boc/Bzl。Fmoc 化学是大多数定制工作的现行标准,因为它在更温和的条件下运行:Fmoc 基团在哌啶等碱的作用下脱落,而最终裂解使用 TFA,而不是 Boc/Bzl 所需的危险氢氟酸 (HF)。在大多数定制订单中,我们默认使用基于 Fmoc 的 SPPS,当序列有特殊需求时,我们会切换到 LPPS 或混合路线。
是什么让序列难以构建
有一些特征可以在合成开始前预示潜在的困难。长的疏水性片段会使正在生长的肽链在树脂上折叠和聚集,从而阻碍偶联。由于每步微小的损失累积,大约 50 个残基以上的序列收率会下降。多个半胱氨酸需要可控的、区域选择性的二硫键形成,以确保正确的键桥配对。诸如 Asp-Gly 之类的基序容易发生天冬氨酰亚胺副反应。我们会在前期筛查这些模式,并调整路线、偶联试剂或保护基方案以保持高纯度。
选择合适的纯度
根据您的实验匹配合适的等级。粗肽和纯度 >75% 的多肽适用于早期筛选、ELISA 和免疫。>90% 至 95% 的纯度涵盖了大多数定量测定和结构-功能研究。>95% 至 98% 的纯度是基于细胞的检测、体内研究、SAR 以及任何药物开发的正确选择,在这些情况下,哪怕是微小的序列缺失也会使结果产生偏差。如果您不确定,请在发送序列时附上应用说明,我们将为您推荐合适的纯度等级。
所有多肽的供应仅用于研究、分析和制药开发。