Mikä on peptidipuhdistus?

Peptidit ovat pieniä polymeerejä, jotka koostuvat aminohapoista. Monet ovat biologisesti aktiivisia hormoneina, toksiineina tai heillä on muita kykyjä. Tällaisia ​​yhdisteitä käytetään usein biologisessa, lääketieteellisessä ja kemiallisessa tutkimuksessa. Ne toimivat myös proteiinien rakennuspalikoina, kun niiden lukumäärä on kytketty yhteen. Peptidipuhdistus on tekniikka, jota käytetään joko puhdistamaan suuria määriä haluttua peptidiä tai auttamaan erottamaan proteiinien hajotuksesta syntyneet peptidit.

Peptidien puhdistus suoritetaan käyttämällä kromatografiatekniikkaa, tapa erottaa yhdisteet, jotka sitoutuvat eri tavalla fyysiseen matriisiin. Peptidien puhdistuksessa käytetään yleisesti korkeapaine -nestekromatografiaa (HPLC). Peptidi tai peptidit levitetään liuottimien seokseen, joka muuttuu ajan myötä, kun ne pumpataan pienten helmien pylvään läpi korkeassa paineessa. Eri peptidit eluoituvat eri ajankohtina ja ne havaitaan monitorilla, usein UV -spektrofotometrillä.

Kun tutkitaan peptidejä, kiinnostuksen kohteena oleva aine on usein harvinaista, eikä sitä voida ostaa kemian yrityksiltä. Jos halutun peptidin rakenne tunnetaan, on usein helpompaa valmistaa kemiallisesti peptidisynteesillä kuin eristää yhdiste luonnollisista lähteistä. Luonnontuotteiden eristäminen on tunnetusti vaikeaa. Synteettiset peptidit puhdistetaan yleensä HPLC: llä.

Tällainen kemiallinen synteesi voi olla pelottavaa riippumattomalle tutkijalle, joka ei ole kemisti. Tämä tehtävä tehdään usein peptidisynteesiyrityksille, jotka ovat erikoistuneet näihin tekniikoihin. Tämä voi olla edullisempaa kuin yrittää perustaa järjestelmä tyhjästä laboratoriossa. Peptidiyritykset voivat valmistaa mukautettuja peptidejä, jotka on räätälöity tutkijan tarpeisiin.

Toinen syy peptidien puhdistamiseen voi olla, kun tutkija on puhdistanut proteiinin ja yrittää määrittää sen identiteetin. Hän voi hajottaa proteiinin peptidifragmentteiksi, erottaa fragmentit puhdistamalla ja saada peptidien fragmentaatiokuvion havaitsemaan massaspektrometrillä, kun ne eluoituvat pylväästä. Tämä tekniikka tunnetaan nimellä LC-MS, lyhenne sanoista nestekromatografia-massaspektrometria. Se antaa fragmenttien molekyylipainon ja aminohappokoostumuksen ja mahdollistaa usein proteiinien tunnistamisen, jos samanlaisia ​​tai identtisiä on aiemmin tunnistettu.

Monet tutkijat työskentelevät peptidien kanssa, joilla on uusia ominaisuuksia, kuten luonnotonta aminohappoa, yrittäessään löytää sellaisia, joilla on epätavallisia biologisia aktiivisuuksia. Tällaisten uusien peptidien tutkimukselle on omistettu koko ala, jota kutsutaan peptidomimeeteiksi. Usein suunnitellaan tietokoneella luotuja sekvenssejä ja syntetisoidaan peptidikirjasto, joka käsittää joukon epätyypillisiä peptidejä. Peptidipuhdistusta käytetään tämän kirjaston yksittäisten jäsenten erottamiseen puhtaan peptidin tuottamiseksi biologisen aktiivisuuden testaamiseksi. Tämä strategia on onnistunut tuottamaan ainakin yhden uuden kaupallisesti saatavilla olevan lääkkeen.
Monet biologisesti aktiivisista peptideistä ovat kiinnostavia lääketieteellisiin tarkoituksiin. Kaupallisesti käytetyt yhdisteet, kuten insuliini, tuotetaan tavallisesti yhdistelmä -DNA -yliekspressiojärjestelmillä, jotka tuottavat suuria määriä haluttua yhdistettä. Usein peptidit on geneettisesti kehitetty helpottamaan puhdistusta lisäämällä jonkinlainen tunniste niiden rintamille. Tämä mahdollistaa affiniteettikromatografian käytön peptidin puhdistamiseksi.

Tämän tyyppisellä kromatografialla tunniste on yhdiste, kuten histidiini, joka sitoo helmien matriisin, kuten nikkelin, joka on valittu sen kyvyn sitoa leima. Ei -toivotut proteiinit ja peptidit kulkevat yleensä pylvään läpi ilman sitoutumista. Erityisesti suunniteltu peptidi sitoutuu yleensä voimakkaasti pylvääseen. Kun kontaminoivat proteiinit ja peptidit on pesty pois, haluttu peptidi eluoidaan yhdisteellä, joka kilpailee sitoutumisesta matriisiin. Yhdessä on sitten melko puhdas valmiste halutusta peptidistä, ja leima voidaan poistaa katkaisemalla.