Was ist ein synthetisches Peptid?
Peptide sind organische Moleküle, in denen mehrere Aminosäuren durch Peptidbindungen verbunden sind. Jede Aminosäure hat eine andere Seitenkette. Alle Aminosäuren bestehen aus einer Aminogruppe, die NH 2 ist, und einer Carboxylatgruppe, die COOH ist. Wenn diese Gruppen reagieren, bilden sie eine Peptidbindung. Bei chemischer Durchführung außerhalb der Zelle ist das Peptid als synthetisches Peptid bekannt.
Ein Dipeptid enthält zwei Aminosäuren und hat eine Peptidbindung, während ein Tripeptid drei Aminosäuren und zwei Peptidbindungen hat. Die Konvention ist, dass Aminosäureketten bis zu 50 Aminosäuren als Peptide bekannt sind, während solche, die länger sind, als Proteine bekannt sind. Der Hauptunterschied bei der Herstellung eines synthetischen Peptids besteht darin, dass die Aminosäuren von den Carboxylatgruppen nach vorne addiert werden. In Zellen beginnen die Ribosomen, Peptide mit der Aminogruppe zu synthetisieren.
Die gebräuchlichste Methode zur Herstellung synthetischer Peptide ist die Festphasen-Peptidsynthese. Dies ermöglicht die Bildung eines synthetischen Peptids, das in der Natur nicht vorkommt, beispielsweise solche, die unnatürliche Aminosäuren enthalten. Bei diesem Verfahren werden Peptidketten an porösen Kügelchen immobilisiert. Die Aminosäuren werden mit den Schutzgruppen Fmoc oder Boc behandelt, um sie vor unerwünschten Reaktionen zu schützen.
Die Peptide durchlaufen wiederholte Zyklen der Kopplung und Entschützung. Wenn ungeschützt, hat das an die feste Phase gebundene Peptid eine freie aminoterminale Gruppe, die an eine stickstoffgeschützte Aminosäureeinheit gekoppelt ist. Dann wird diese Einheit entschützt und kann weiter reagieren, um eine andere Aminosäure zu binden. Sobald das Peptid vollständig ist, wird es vom Harz abgespalten und durch Umkehrphasen-HPLC gereinigt. Das Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Peptids kann an eine Reihe von Unternehmen vergeben werden.
Die Peptidsynthese wird für eine Vielzahl von Forschungszielen durchgeführt. Einige Forscher möchten überprüfen, ob sie die Struktur natürlich vorkommender Peptide korrekt bestimmt haben. Andere führen Struktur- / Funktionsstudien an biologisch aktiven Proteinen und Peptiden durch. Solche Peptide umfassen Hormone und eine Reihe von Toxinen. Oft werden synthetische Peptide als Sonden verwendet, um die aktiven Teile von Proteinmolekülen zu untersuchen.
Peptide tragen massenspektrometrisch dazu bei, festzustellen, ob ein Forscher ein bestimmtes Protein isoliert hat. Jedes Protein zerfällt in ein Muster einzigartiger Peptide, die massenspektrometrisch nachgewiesen werden können. Der Prozess der Herstellung von Antikörpern gegen Proteine in Tieren ist mit dem Aufkommen der Peptidsynthese viel einfacher geworden. Man muss das Protein nicht mühsam reinigen und zur Erzeugung von Antikörpern verwenden. Man kann ein Peptid zu einem Fragment des Proteins synthetisieren und dieses Peptid dann als Quelle der Antikörper verwenden.
Ein besonders aktives Forschungsgebiet für synthetische Peptide ist die Entwicklung neuer therapeutischer Techniken, wie beispielsweise neuer Impfstoffe. Die Peptidsynthese wird verwendet, um Bibliotheken von Peptiden zu erzeugen, um diese auf ihre biologischen Eigenschaften zu untersuchen. Es wurden zellpenetrierende Peptide entwickelt, die verschiedene Faktoren in Zellen einbringen können, darunter Peptide, Proteine und die Bausteine der DNA. Solche Techniken haben ein großes Potenzial als Arzneimittelabgabesysteme.