Στην επιφάνεια, ο σχηματισμός πεπτιδικών δεσμών, που αποδίδει διπεπτίδια, είναι μια απλή χημική διαδικασία. Αυτό σημαίνει ότι τα δύο συστατικά αμινοξέων συνδέονται με ένα πεπτιδικό δεσμό, έναν δεσμό αμιδίου, ενώ είναι αφυδατωμένο.
Ο σχηματισμός δεσμού πεπτιδίου είναι η ενεργοποίηση ενός αμινοξέος υπό ήπιες συνθήκες αντίδρασης. (Α) Καρβοξυλομάδα, δεύτερο αμινοξέο (Β) Το πυρηνόφιλο ενεργοποιημένο καρβοξυλικό τμήμα στη συνέχεια σχηματίζει το διπεπτίδιο (Α-Β). "Εάν το συστατικό καρβοξυλίου (Α) δεν προστατεύεται, ο σχηματισμός του πεπτιδικού δεσμού δεν μπορεί να ελεγχθεί." Τα υποπροϊόντα όπως τα γραμμικά και κυκλικά πεπτίδια μπορούν να αναμιχθούν με ενώσεις στόχου a-b. Ως εκ τούτου, όλες οι λειτουργικές ομάδες που δεν εμπλέκονται στον σχηματισμό πεπτιδίου δεσμού πρέπει να προστατεύονται με προσωρινά αναστρέψιμο τρόπο κατά τη διάρκεια της πεπτιδικής σύνθεσης.
Έτσι, η πεπτιδική σύνθεση - ο σχηματισμός κάθε πεπτιδικού δεσμού - περιλαμβάνει τρία βήματα συσσωμάτωσης.
Το πρώτο βήμα είναι η προετοιμασία ορισμένων αμινοξέων που χρειάζονται προστασία και η Zwitterionic δομή αμινοξέων δεν υπάρχει πλέον.
Το δεύτερο βήμα είναι μια αντίδραση δύο σταδίων για τη σχηματισμό πεπτιδικών δεσμών, στους οποίους η καρβοξυλική ομάδα του αμινοξέος που προστατεύεται από Ν αρχικά ενεργοποιείται στο ενεργό ενδιάμεσο και στη συνέχεια σχηματίζεται ο πεπτιδικός δεσμός. Αυτή η συζευγμένη αντίδραση μπορεί να εμφανιστεί είτε ως αντίδραση ενός σταδίου είτε ως δύο διαδοχικές αντιδράσεις.
Το τρίτο βήμα είναι η επιλεκτική απομάκρυνση ή η πλήρης απομάκρυνση της προστατευτικής βάσης. Παρόλο που η αφαίρεση μπορεί να εμφανιστεί μόνο μετά από όλες τις πεπτιδικές αλυσίδες, απαιτείται επίσης επιλεκτική απομάκρυνση προστατευτικών ομάδων για να συνεχιστεί η σύνθεση πεπτιδίων.
Επειδή 10 αμινοξέα (SER, THR, Tyr, ASP, GLU, LYS, ARG, HIS, SEC και CYS) περιέχουν λειτουργικές ομάδες πλευρικής αλυσίδας, οι οποίες απαιτούν επιλεκτική προστασία, καθιστώντας τη σύνθεση πεπτιδίων πιο περίπλοκη. Οι προσωρινές και ημι-μόνιμες βάσεις προστασίας πρέπει να διακρίνονται λόγω των διαφορετικών απαιτήσεων για επιλεκτικότητα. Οι ομάδες προσωρινής προστασίας χρησιμοποιούνται στο επόμενο βήμα για να αντικατοπτρίζουν την προσωρινή προστασία των λειτουργικών ομάδων αμινοξέων ή καρβοξυλίου. Οι ημι-μόνιμες προστατευτικές ομάδες απομακρύνονται χωρίς παρεμβολή με ήδη σχηματισμένους πεπτιδικούς δεσμούς ή πλευρικές αλυσίδες αμινοξέων, μερικές φορές κατά τη διάρκεια της σύνθεσης.
"Στην ιδανική περίπτωση, η ενεργοποίηση του καρβοξυλικού συστατικού και ο επακόλουθος σχηματισμός πεπτιδίων δεσμών (αντιδράσεις σύζευξης) πρέπει να είναι ταχεία, χωρίς σχηματισμό ρακεμίας ή υποπροϊόντος και οι μοριακοί αντιδραστήριο θα πρέπει να εφαρμόζονται για την επίτευξη υψηλών αποδόσεων". Δυστυχώς, καμία από τις μεθόδους χημικής σύζευξης δεν ικανοποιεί αυτές τις απαιτήσεις και λίγες είναι κατάλληλες για πρακτική σύνθεση.
Κατά τη διάρκεια της πεπτιδίου, οι λειτουργικές ομάδες που εμπλέκονται σε διάφορες αντιδράσεις συνδέονται συνήθως με το χειροκίνητο κέντρο, η γλυκίνη είναι η μόνη εξαίρεση και υπάρχει πιθανός κίνδυνος περιστροφής.
Το τελικό βήμα στον κύκλο σύνθεσης πεπτιδίων είναι η απομάκρυνση όλων των προστατευτικών ομάδων. Η επιλεκτική απομάκρυνση των προστατευτικών ομάδων είναι σημαντική για την επέκταση της αλυσίδας πεπτιδίων εκτός από την απαίτηση για πλήρη απομάκρυνση της προστασίας στη σύνθεση διπεπτιδίων. Οι συνθετικές στρατηγικές θα πρέπει να σχεδιάζονται προσεκτικά. Ανάλογα με τη στρατηγική επιλογή, το Ν μπορεί να αφαιρέσει επιλεκτικά τις ομάδες προστασίας α-αμινο ή καρβοξυλίου. Ο όρος "στρατηγική" αναφέρεται στην ακολουθία αντιδράσεων συμπύκνωσης μεμονωμένων αμινοξέων. Γενικά, υπάρχει μια διαφορά μεταξύ της σταδιακής σύνθεσης και της συμπύκνωσης θραυσμάτων. Η σύνθεση πεπτιδίων (επίσης γνωστή ως "συμβατική σύνθεση") λαμβάνει χώρα σε λύση. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η σταδιακή επιμήκυνση της αλυσίδας πεπτιδίων μπορεί να συντεθεί μόνο χρησιμοποιώντας την πεπτιδική αλυσίδα για να συνθέσει μικρότερα θραύσματα. Για να συνθέσουν μεγαλύτερα πεπτίδια, τα μόρια στόχου πρέπει να κατανεμηθούν σε κατάλληλα θραύσματα και να καθορίσουν ότι μπορούν να ελαχιστοποιήσουν τον βαθμό διαφοροποίησης στο άκρο C. Αφού συναρμολογηθούν σταδιακά τα μεμονωμένα θραύσματα, η ένωση στόχου θα ενωθεί. Η στρατηγική της σύνθεσης πεπτιδίων περιλαμβάνει την επιλογή του καλύτερου και καταλληλότερου προστατευτικού θραύσματος και η στρατηγική της σύνθεσης πεπτιδίων περιλαμβάνει την επιλογή του καταλληλότερου συνδυασμού προστατευτικών βάσεων και της καλύτερης μεθόδου συζεύξεως θραυσμάτων.
Χρόνος δημοσίευσης: 2025-07-02