Che cos'è un peptide sintetico?
I peptidi sono molecole organiche in cui più aminoacidi sono collegati da legami peptidici. Ogni aminoacido ha una catena laterale diversa. Tutti gli amminoacidi sono costituiti da un gruppo amminico, che è NH2, e da un gruppo carbossilato, che è COOH. Quando questi gruppi reagiscono, creano un legame peptidico. Se eseguito chimicamente al di fuori della cellula, il peptide è noto come peptide sintetico.
Un dipeptide contiene due aminoacidi e ha un legame peptidico, mentre un tripeptide ha tre aminoacidi e due legami peptidici. La convenzione è che le catene di amminoacidi fino a 50 amminoacidi sono conosciute come peptidi, mentre quelle più lunghe sono conosciute come proteine. La principale differenza nella produzione di un peptide sintetico è che gli amminoacidi vengono aggiunti dai gruppi carbossilati in avanti. Nelle cellule, i ribosomi iniziano a sintetizzare i peptidi con il gruppo amminico.
Il metodo più comune per produrre peptidi sintetici è utilizzare la sintesi di peptidi in fase solida. Ciò consente la formazione di un peptide sintetico che non si verificherebbe in natura, come quelli contenenti aminoacidi innaturali. Con questo metodo, le catene peptidiche vengono immobilizzate su perle porose. Gli aminoacidi sono trattati con i gruppi protettivi Fmoc o Boc per proteggerli da reazioni indesiderate.
I peptidi subiscono ripetuti cicli di accoppiamento e deprotezione. Quando non protetto, il peptide attaccato alla fase solida ha un gruppo ammino-terminale libero che è accoppiato ad un'unità di aminoacidi protetta con azoto. Quindi questa unità viene deprotetta e può ulteriormente reagire per attaccare un altro aminoacido. Una volta completato, il peptide viene separato dalla resina e purificato mediante HPLC in fase inversa. Il processo di fabbricazione di un peptide sintetico può essere appaltato a diverse società.
La sintesi di peptidi viene effettuata per una varietà di obiettivi di ricerca. Alcuni ricercatori desiderano verificare di aver determinato correttamente la struttura dei peptidi presenti in natura. Altri conducono studi di struttura / funzione su proteine e peptidi biologicamente attivi. Tali peptidi includono ormoni e un numero di tossine. Spesso i peptidi sintetici vengono utilizzati come sonde per studiare le parti attive delle molecole proteiche.
I peptidi sono fondamentali nella spettrometria di massa per aiutare a identificare se un ricercatore ha isolato una particolare proteina. Ogni proteina si scompone in un modello di peptidi unici che possono essere rilevati dalla spettrometria di massa. Il processo di produzione di anticorpi contro le proteine negli animali è diventato molto più semplice con l'avvento della sintesi dei peptidi. Non è necessario purificare faticosamente la proteina e usarla per generare anticorpi. Si può sintetizzare un peptide in un frammento della proteina e quindi utilizzare quel peptide come fonte degli anticorpi.
Un'area di ricerca particolarmente attiva sui peptidi sintetici riguarda lo sviluppo di nuove tecniche terapeutiche, come i nuovi vaccini. La sintesi di peptidi viene utilizzata per generare librerie di peptidi per lo screening delle loro proprietà biologiche. Sono stati sviluppati peptidi che penetrano nelle cellule che possono introdurre vari fattori nelle cellule, inclusi peptidi, proteine e elementi costitutivi del DNA. Tali tecniche hanno un grande potenziale come i sistemi di consegna dei farmaci.