Wat is een synthetisch peptide?
Peptiden zijn organische moleculen waarin meerdere aminozuren zijn verbonden door peptidebindingen. Elk aminozuur heeft een andere zijketen. Alle aminozuren bestaan uit een aminogroep, die NH2 is, en een carboxylaatgroep, die COOH is. Wanneer deze groepen reageren, creëren ze een peptidebinding. Wanneer het chemisch buiten de cel wordt uitgevoerd, staat het peptide bekend als een synthetisch peptide.
Een dipeptide bevat twee aminozuren en heeft één peptidebinding, terwijl een tripeptide drie aminozuren en twee peptidebindingen heeft. De conventie is dat aminozuurketens tot 50 aminozuren bekend staan als peptiden, terwijl die langer bekend staan als eiwitten. Het grote verschil bij het maken van een synthetisch peptide is dat de aminozuren voorwaarts worden toegevoegd vanuit de carboxylaatgroepen. In cellen beginnen de ribosomen peptiden te synthetiseren met de aminogroep.
De meest gebruikelijke methode voor het maken van synthetische peptiden is het gebruik van vaste-fase-peptidesynthese. Dit maakt de vorming mogelijk van een synthetisch peptide dat niet in de natuur zou voorkomen, zoals die welke onnatuurlijke aminozuren bevatten. Met deze methode worden peptideketens geïmmobiliseerd op poreuze kralen. De aminozuren worden behandeld met de beschermende groepen Fmoc of Boc om ze te beschermen tegen ongewenste reacties.
De peptiden ondergaan herhaalde cycli van koppeling en ontscherming. Wanneer het onbeschermd is, heeft het aan de vaste fase gehechte peptide een vrije amino-terminale groep die is gekoppeld aan een stikstofbeschermde aminozuureenheid. Vervolgens wordt deze eenheid verwijderd en kan deze verder reageren om nog een aminozuur te binden. Als het peptide eenmaal compleet is, wordt het van de hars afgesplitst en gezuiverd door omgekeerde fase HPLC. Het proces om een synthetisch peptide te maken, kan worden uitbesteed aan een aantal bedrijven.
Peptidesynthese wordt uitgevoerd voor verschillende onderzoeksdoelen. Sommige onderzoekers willen controleren of ze de structuur van natuurlijk voorkomende peptiden correct hebben bepaald. Anderen voeren structuur- / functiestudies uit op biologisch actieve eiwitten en peptiden. Dergelijke peptiden omvatten hormonen en een aantal toxines. Vaak worden synthetische peptiden gebruikt als sondes om de actieve delen van eiwitmoleculen te bestuderen.
Peptiden spelen een rol bij massaspectrometrie om te helpen identificeren of een onderzoeker een bepaald eiwit heeft geïsoleerd. Elk eiwit valt uiteen in een patroon van unieke peptiden die kunnen worden gedetecteerd door massaspectrometrie. Het proces van het maken van antilichamen tegen eiwitten bij dieren is veel eenvoudiger geworden met de komst van peptidesynthese. Men hoeft het eiwit niet moeizaam te zuiveren en te gebruiken om antilichamen te genereren. Men kan een peptide synthetiseren tot een fragment van het eiwit en dat peptide vervolgens gebruiken als de bron van de antilichamen.
Een bijzonder actief gebied van onderzoek naar synthetische peptiden omvat de ontwikkeling van nieuwe therapeutische technieken, zoals nieuwe vaccins. Peptidesynthese wordt gebruikt om bibliotheken van peptiden te genereren om te screenen op hun biologische eigenschappen. Cel-penetrerende peptiden zijn ontwikkeld die verschillende factoren in cellen kunnen introduceren, waaronder peptiden, eiwitten en de bouwstenen van DNA. Dergelijke technieken hebben een groot potentieel als systemen voor medicijnafgifte.