Peptid Sentezi Nedir?
İki amino asidi arasında bir Peptid bağının oluşmasıyla karakterize edilen peptid sentezi esasen peptidlerin üretilmesidir. Peptid sentezi, başlangıcında nispeten verimsiz üretim uygulamaları nedeniyle biraz engellenmiş olsa da, kimya ve teknolojideki ilerlemeler, sentez yöntemleri geliştirdi. Peptid bilimi alanının güçlü bir şekilde büyümesiyle, sentetik Peptidlerin modern çağın bilimsel ve tıbbî ilerleme alanlarında hayati roller oynamaya devam edeceği açıktır.
Konunun İçeriği
Peptidler Nasıl Sentezlenir?
Peptidler iki amino asidi birbirine bağlayarak sentezlenir. Bu çoğunlukla, bir amino asitin C-terminusunu veya karboksil grubunu, bir amino asitin N-terminusuna veya amino grubuna bağlayarak gerçekleştirilir. Protein biyosentezinden farklı olarak, N-terminus’tan C-terminus’a olan bağlantıyı içerir, peptid sentezi bu C / N modunda oluşur.
Doğal dünyada yaygın olarak bulunan yirmi amino asidi (arginin, lisin ve glutamin gibi) olsa da, birçok amino asit de sentezlenmiştir. Bu, yeni peptidlerin oluşturulmasında bol olanaklar sağlar. Bununla birlikte, amino asitler, sentez işlemi sırasında negatif etkileşime girebilen, Peptid zincirinin istenmeyen kesilmesi veya dallanmasına veya optimum olmayan saflığa veya verim sağlamaya neden olan çok sayıda reaktif gruplara sahiptir. Sonuç olarak, peptid sentezi ustalıkla yürütülmesi gereken karmaşık bir süreçtir.
Sentez işleminden istenen sonuçların elde edilmesi ve yabancı, istenmeyen reaksiyonlardan kaçınmak için, belirli amino asit reaktif gruplarının reaksiyona girmeden etkisizleştirilmesi veya korunması gerekir. Böylece, bilim adamları, sadece bunu yapmak için tasarlanmış özel kimyasal gruplar hazırladılar. “Koruyucu gruplar” olarak adlandırılanlar, üç kategoriye ayrılabilir:
N-terminal koruma grupları – Bu gruplar, amino asitlerin N-terminalini korurlar. Geçici koruma grupları olarak adlandırılan, peptid bağlarının oluşumunu kolaylaştırmak için nispeten kolayca çıkarılırlar. Tert-butoksikarbonil (Boc) ve 9-fluorenilmetoksikarbonil (Fmoc), sık sık kullanılan N-terminal koruma gruplarıdır.
C-terminal koruma grupları – Bu gruplar, amino asitlerin C-ucunu korur. C-terminal koruma gruplarının kullanımı sıvı fazlı peptid sentezinde garanti edilir, ancak katı fazlı peptid sentezi için garanti edilmemektedir.
Yan zincir koruma grupları – Amino asit yan zincirleri, Peptid sentezi sırasında reaktiviteye oldukça elverişli olduğundan, istenmeyen reaksiyonlara karşı koruma sağlamak için çeşitli benzersiz yan zincir koruma gruplarına ihtiyaç duyulmaktadır. Sentez sırasında birçok kimyasal işlem sırasında bozulmadan kalabilmek, yan zincir koruma grupları daimi koruma grupları olarak bilinir. Peptid sentezi sonucunda sadece güçlü asitlerle uzaklaştırılırlar.
Peptid Sentezi Süreçleri
Peptid sentezine yönelik orijinal yaklaşım, çözelti faz sentezi (SPS) olarak bilinen bir süreç içindeydi. Günümüzde SPS’in büyük ölçekli peptid üretiminde bir avantajı olsa da, katı faz peptid sentezi veya SPPS ile büyük oranda yerini almıştır. Bunun nedeni, SPPS’nin yüksek verim, saflık ve üretim hızı dahil olmak üzere birçok avantajı vardır.
SPPS döngüsel olarak gerçekleştirilen beş adımdan oluşur:
1. Polimerin içine bir amino asidin takılması
2. Koruma (istenmeyen reaksiyonları önlemek için)
3.Kuplaj
4.Korumanın kaldırılması (eklenmiş asidin eklenecek bir sonraki amino asite reaksiyon göstermesine izin vermek için)
5.Polimer çıkarımı (serbest bir peptid ile sonuçlanır)
Ek olarak, SPPS sentezi, mikrodalga yardımlı SPPS kullanılarak daha da geliştirilebilir. Bu, verim ve hızın her ikisi de iyileştirilebildiğinden, uzun peptid dizilerini sentezlerken özellikle yararlıdır. Bununla birlikte, mikrodalga yardımlı SPPS geleneksel SPPS’den daha pahalı olabilir.
SPPS gibi Peptid sentez işlemleri, mükemmel saflık ve verim standartları sunarken, yol boyunca yabancı maddeler ve kusurlar hala ortaya çıkabilir. Bu olasılık, sentezin tamamlanması için daha fazla adıma ihtiyaç duyulduğundan, peptid dizisinin uzunluğuyla birlikte artar. Bu nedenle, en iyi kalitenin sağlanması için belirli saflaştırma teknikleri kullanılır. Bunların arasında ters faz kromatografisi (RPC) ve yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) vardır. Peptidlerin fizyokimyasal özelliklerini kullanarak bu saflaştırma yöntemleri, saf olmayanları istenen peptidden ayırır. RPC bugün en çok kullanılan Peptid arıtma yöntemidir.
Sentetik Peptidlerin Değeri
Peptidlerin biyomedikal araştırmaların kritik unsurları olduğu kanıtlanmıştır ve peptid sentezi dünya çapında bilimsel ilerlemeye katkıda bulunmaya devam etmektedir. Peptidlerin terapötik potansiyeli, çeşitli ilaç firmalarının dikkatini çekti ve peptidlerden yapılan birçok ilaç FDA onayı almış ve piyasaya sürülmüştür. Peptidlerin etkililiği, özgüllüğü ve düşük toksisitesi, peptidlerin farmasötik ve teşhis amaçlı olarak araştırılmaya ve geliştirilmeye devam edileceğini ve biyokimyasal araştırmaların büyüyen bir alanı olarak kalacağını garanti eder.