Hvad er peptidrensning?
Peptider er små polymerer sammensat af aminosyrer. Mange er biologisk aktive som hormoner, toksiner eller har andre evner. Sådanne forbindelser anvendes ofte i biologisk, medicinsk og kemisk forskning. De fungerer også som byggestenene til proteiner, når antallet af dem er koblet sammen. Peptidoprensning er en teknik, der anvendes til enten at rense store mængder af et ønsket peptid eller til at hjælpe med at adskille peptider genereret fra fordøjelsen af proteiner.
Oprensningen af peptider udføres ved anvendelse af en teknik til kromatografi, en måde at separere forbindelser, der binder differentielt til en fysisk matrix. Højtryksvæskekromatografi (HPLC) bruges ofte til peptidoprensning. Peptidet eller peptiderne påføres i en blanding af opløsningsmidler, der ændrer sig over tid, når de pumpes over en søjle med små perler ved højt tryk. Forskellige peptider eluerer ved forskellige tidspunkter og detekteres af en monitor, ofte et UV-spektrofotometer.
Når man udfører forskning på peptider, er stoffet af interesse ofte sjældent og kan ikke købes fra kemiske virksomheder. Hvis strukturen af det ønskede peptid er kendt, er det ofte lettere at fremstille kemisk ved peptidsyntese end at isolere forbindelsen fra naturlige kilder. Isolering af naturlige produkter er notorisk vanskeligt. Syntetiske peptider renses generelt ved HPLC.
En sådan kemisk syntese kan være skræmmende for en uafhængig forsker, der ikke er kemiker. Ofte kontraheres denne opgave til peptidsyntesevirksomheder, der er specialiserede i disse teknikker. Dette kan være mere økonomisk end at prøve at opsætte systemet fra bunden i et laboratorium. Peptidfirmaer kan fremstille tilpassede peptider, der er skræddersyet til forskernes behov.
En anden grund til peptidoprensning kan være, når en forsker har oprenset et protein og forsøger at bestemme dets identitet. Han eller hun kan nedbryde proteinet til peptidfragmenter, adskille fragmenterne ved oprensning og få fragmenteringsmønsteret af peptiderne påvist af et massespektrometer, når de elueres fra søjlen. Denne teknik er kendt som LC-MS, forkortelse for væskekromatografi-massespektrometri. Det giver molekylvægten og aminosyresammensætningen af fragmenterne og muliggør ofte identifikation af proteiner, hvis der er identificeret lignende eller identiske tidligere.
Mange forskere arbejder med peptider, der har nye træk, såsom unaturlige aminosyrer, for at prøve at finde dem med usædvanlige biologiske aktiviteter. Der er et helt felt kaldet peptidomimetik, der er afsat til studiet af sådanne nye peptider. Ofte er computergenererede sekvenser designet, og et peptidbibliotek syntetiseres, der omfatter en række atypiske peptider. Peptidoprensning bruges til at adskille individuelle medlemmer af dette bibliotek for at tilvejebringe rent peptid til test for biologisk aktivitet. Denne strategi har været en succes med at generere mindst et nyt kommercielt tilgængeligt lægemiddel.
Mange af de biologisk aktive peptider er af interesse til medicinsk brug. Forbindelser anvendt kommercielt, såsom insulin, produceres almindeligvis ved rekombinant DNA-overudtrykssystemer, der genererer store mængder af den ønskede forbindelse. Ofte er peptiderne genetisk konstrueret for at lette oprensning ved at tilføje en slags mærke til deres fronter. Dette tillader anvendelse af affinitetskromatografi til oprensning af peptidet.
Med denne type kromatografi er tagget en forbindelse, såsom histidin, der binder en matrix af perler, som nikkel, valgt for dens evne til at binde tagget. Uønskede proteiner og peptider passerer normalt gennem søjlen uden binding. Det specifikt designet peptid binder normalt stærkt til søjlen. Efter at de kontaminerende proteiner og peptider er blevet vasket, elueres det ønskede peptid af en forbindelse, der konkurrerer om binding til matrixen. Man har derefter en ret ren fremstilling af det ønskede peptid, og mærket kan fjernes ved spaltning.