¿Qué es la síntesis de péptidos?

 

La síntesis de péptidos es un campo activo en la química de proteínas y péptidos, que normalmente implica la adición secuencial de aminoácidos en un orden definido para formar la cadena peptídica mediante métodos químicos. Los principales métodos de síntesis son la síntesis en fase líquida y en fase sólida. En comparación con LPPS, SPPS tiene las ventajas de ser más rápido, más simple, con menos reacciones secundarias y mayores rendimientos.

 

Método SPPS estándar, que incluye estrategias Boc (bencilo) y Fmoc (tBu).

 

 

Estrategia Boc (bencilo)

En este enfoque de síntesis, se utilizan resinas de poliestireno clorometilado, hidroximetilado y p-metoxibencilo (PMA) como soportes sólidos. El grupo amino está protegido con t-butoxicarbonilo (Boc), mientras que los grupos de cadenas laterales de aminoácidos están protegidos con derivados de bencilo. El grupo Boc se elimina usando TFA puro o TFA en CH2Cl2 y, al final de la síntesis, los grupos protectores de las cadenas laterales y los enlaces péptido-resina se eliminan con un ácido fuerte como el ácido fluorhídrico anhidro (HF) o TFMSA.

 

Estrategia Fmoc (tBu)

En este enfoque de síntesis, se utilizan resina Wang, 2-resina de cloruro de clorotritilo, resina Rink amida-AM y resinas Rink amida-MBHA como soportes sólidos. El grupo -amino está protegido con 9-fluorenilmetoxicarbonilo (Fmoc ), mientras que los grupos de cadenas laterales de aminoácidos están protegidos con grupos protectores lábiles a los ácidos. El grupo Fmoc se elimina usando piperidina al 20 % en DMF y, al final de la síntesis, los grupos protectores de las cadenas laterales y los enlaces péptido-resina se eliminan con TFA al 1 %-95 %. Fmoc SPPS es actualmente el método preferido para la síntesis de péptidos.

 

Principios básicos de la síntesis de péptidos en fase sólida Fmoc

 

Elija resina

Las resinas más utilizadas en Fmoc SPPS incluyen la 4-resina de alcohol alcoxibencílico (Wang), 2-resina de cloruro de clorotritilo, resina Rink Amide y resinas Rink Amide-MBHA. Las resinas de amida se utilizan para la síntesis de péptidos con amidación C terminal requerida. La resina Wang y la resina 2-Cl Trt se usan comúnmente para la síntesis de péptidos con COOH libre del terminal C requerido. Pero cuando el extremo C del péptido tiene Pro y Gly como primer aminoácido, la resina Wang no debe usarse debido al riesgo de formación de DKP (dicetopiperazina), se recomienda el uso de 2-resina de cloruro de clorotritilo.

 

 

Unión de aminoácidos protegidos a Resinas.

El primer aminoácido Fmoc está unido a una resina de soporte insoluble mediante un conector lábil a los ácidos.

 

Desprotección del grupo protector -amino

El grupo protector temporal Fmoc en el extremo N de la peptidil-resina se elimina tratándolo con una solución de piperidina al 20% en DMF. Esta reacción suele terminar en 10 a 20 minutos.

 

Pasos de lavado

Después de cada reacción química, se realizan pasos de lavado para eliminar el exceso de reactivos, subproductos y moléculas sin reaccionar de la resina. Esto ayuda a mantener la pureza de la cadena peptídica en crecimiento.

 

Activación y acoplamiento del aminoácido protegido.

El aminoácido protegido unido a la resina se activa para mejorar su reactividad para acoplarse con el siguiente aminoácido de la secuencia. Los agentes activadores comunes incluyen HOAt, HOBt, PyBOP, PyAOP, HBTU y HATU. El acoplamiento implica la formación de un enlace peptídico entre el aminoácido activado y el grupo amino de la cadena peptídica en crecimiento. Normalmente se utiliza una prueba de Kaiser para controlar la integridad de las reacciones de acoplamiento.

 

Pasos de lavado

Al igual que en los pasos de lavado anteriores, esto garantiza la eliminación del exceso de reactivos y subproductos después de la reacción de acoplamiento.

 

Escisión de la resina y desprotección de los grupos protectores de la cadena lateral.

Una vez que la secuencia peptídica deseada se sintetiza en la resina, se escinde del soporte sólido utilizando un cóctel de escisión como ácido trifluoroacético (TFA) que contiene eliminadores como tioanisol y agua. Simultáneamente, se eliminan los grupos protectores de la cadena lateral de los residuos de aminoácidos, revelando el péptido completamente desprotegido, listo para la purificación y el análisis.