Hva er peptidrensing?
Peptider er små polymerer sammensatt av aminosyrer. Mange er biologisk aktive som hormoner, giftstoffer eller har andre evner. Slike forbindelser blir ofte brukt i biologisk, medisinsk og kjemisk forskning. De fungerer også som byggesteinene til proteiner når antall av dem er koblet sammen. Peptidrensing er en teknikk som brukes til å enten rense store mengder av et ønsket peptid, eller for å hjelpe med å skille peptider generert fra fordøyelsen av proteiner.
Rensingen av peptider oppnås ved å bruke en teknikk for kromatografi, en måte å separere forbindelser som binder differensialt til en fysisk matrise. Høytrykksvæskekromatografi (HPLC) brukes ofte til peptidrensing. Peptidet eller peptidene påføres i en blanding av løsningsmidler som endrer seg over tid når de pumpes over en kolonne med små perler ved høyt trykk. Ulike peptider eluerer ved forskjellige tidspunkter og oppdages av en monitor, ofte et UV-spektrofotometer.
Når du forsker på peptider, er stoffet av interesse ofte sjeldent og kan ikke kjøpes fra kjemiske selskaper. Hvis strukturen til det ønskede peptid er kjent, er det ofte lettere å fremstille kjemisk ved peptidsyntese enn å isolere forbindelsen fra naturlige kilder. Isolering av naturlige produkter er notorisk vanskelig. Syntetiske peptider blir generelt renset ved HPLC.
Slik kjemisk syntese kan være skremmende for en uavhengig forsker som ikke er kjemiker. Ofte blir denne oppgaven utlevert til peptidsynteseselskaper som spesialiserer seg på disse teknikkene. Dette kan være mer økonomisk enn å prøve å sette opp systemet fra bunnen av på et laboratorium. Peptidbedrifter kan lage skreddersydde peptider tilpasset forskernes behov.
En annen grunn til peptidrensing kan være når en forsker har renset et protein og prøver å bestemme identiteten. Han eller hun kan nedbryte proteinet til peptidfragmenter, skille fragmentene ved rensing og få fragmenteringsmønsteret til peptidene påvist av et massespektrometer når de eluerer fra kolonnen. Denne teknikken er kjent som LC-MS, forkortelse for væskekromatografi-massespektrometri. Det gir molekylvekten og aminosyresammensetningen til fragmentene, og muliggjør ofte identifisering av proteiner, hvis lignende eller identiske har blitt identifisert tidligere.
Mange forskere jobber med peptider som har nye funksjoner, for eksempel unaturlige aminosyrer, for å prøve å finne slike med uvanlige biologiske aktiviteter. Det er et helt felt som kalles peptidomimetikk viet til studiet av slike nye peptider. Ofte er datamaskingenererte sekvenser designet, og et peptidbibliotek blir syntetisert som omfatter en rekke atypiske peptider. Peptidrensing brukes til å skille individuelle medlemmer av dette biblioteket for å tilveiebringe rent peptid for å teste for biologisk aktivitet. Denne strategien har vært vellykket med å generere minst ett nytt kommersielt tilgjengelig stoff.
Mange av de biologisk aktive peptidene er av interesse for medisinsk bruk. Forbindelser brukt kommersielt, så som insulin, produseres ofte av rekombinant DNA-overekspresjonssystemer som genererer store mengder av den ønskede forbindelse. Ofte er peptidene genetisk konstruert for å lette rensing ved å ha en slags tagg lagt til sine fronter. Dette tillater bruk av affinitetskromatografi for å rense peptidet.
Med denne typen kromatografi er taggen en forbindelse, så som histidin, som vil binde en matrise av perler, som nikkel, valgt for sin evne til å binde taggen. Uønskede proteiner og peptider passerer vanligvis gjennom kolonnen uten binding. Det spesielt designet peptidet binder vanligvis sterkt til kolonnen. Etter at de forurensende proteiner og peptider er blitt vasket, elueres det ønskede peptidet av en forbindelse som konkurrerer om binding til matrisen. Man har da en ganske ren fremstilling av det ønskede peptid, og taggen kan fjernes ved spaltning.