펩타이드 합성이란?

 

펩타이드 합성은 단백질 및 펩타이드 화학의 활성 분야로, 일반적으로 화학적 방법으로 펩타이드 사슬을 형성하기 위해 정의된 순서로 아미노산을 순차적으로 첨가하는 과정을 포함합니다. 주요 합성방법은 액상합성과 고상합성이 있다. LPPS에 비해 SPPS는 더 빠르고 간단하며 부반응이 적고 수율이 더 높다는 장점이 있습니다.

 

Boc(벤질) 및 Fmoc(tBu) 전략을 포함한 표준 SPPS 방법.

 

 

Boc(벤질) 전략

이 합성 접근법에서는 클로로메틸화, 하이드록시메틸화 폴리스티렌 및 p-메톡시벤질(PMA) 수지가 고체 지지체로 사용됩니다. -아미노 그룹은 t-부톡시카보닐(Boc)로 보호되는 반면, 아미노산의 측쇄 그룹은 벤질 유도체로 보호됩니다. CH2Cl2에서 순수 TFA 또는 TFA를 사용하여 Boc 그룹을 제거하고, 합성 마지막에는 무수불산(HF) 또는 TFMSA와 같은 강산을 사용하여 측쇄 보호기 및 펩타이드-수지 결합을 제거합니다.

 

Fmoc(tBu) 전략

이 합성 접근법에서는 Wang-resin, 2-Chlorotrityl Chloride Resin, Rink amide-AM Resin, Rink amide-MBHA 수지가 고체 지지체로 사용됩니다. -amino 그룹은 9-flurenylmethoxycarbonyl(Fmoc)로 보호됩니다. ), 아미노산의 측쇄 그룹은 산에 불안정한 보호 그룹으로 보호됩니다. DMF에 20% 피페리딘을 사용하여 Fmoc 그룹을 제거하고, 합성 마지막에 1%-95% TFA를 사용하여 측쇄 보호 그룹과 펩타이드-수지 결합을 제거합니다. Fmoc SPPS는 현재 펩타이드 합성에 선호되는 방법입니다.

 

Fmoc 고체상 펩타이드 합성의 기본 원리

 

레진을 선택하세요

4-알콕시벤질 알코올(Wang) 수지, 2-클로로트리틸 클로라이드 수지, Rink Amide 수지, Rink Amide-MBHA 수지를 포함하여 Fmoc SPPS에서 가장 널리 적용되는 수지입니다. 아미드 수지는 C 말단 아미드화가 필요한 합성 펩타이드에 사용됩니다. Wang 수지와 2-Cl Trt 수지는 일반적으로 C 말단이 없는 COOH가 필요한 합성 펩타이드에 사용됩니다. 단, 펩타이드의 C말단에 첫 번째 아미노산이 Pro와 Gly인 경우 Wang resin은 DKP(diketopiperazine) 생성의 위험이 있으므로 사용을 금하며, 2-Chlorotrityl Chloride Resin의 사용을 권장합니다.

 

 

보호된 아미노산을 수지에 부착

첫 번째 Fmoc 아미노산은 산에 불안정한 링커를 통해 불용성 지지체 수지에 부착됩니다.

 

-아미노 보호기의 탈보호

펩티딜-수지의 N-말단에 있는 임시 Fmoc 보호기는 DMF에 용해된 20% 피페리딘 용액으로 처리하여 제거됩니다. 이 반응은 대개 10~20분 내에 완료됩니다.

 

세척 단계

각 화학 반응 후에는 과도한 시약, 부산물 및 미반응 분자를 수지에서 제거하기 위해 세척 단계가 수행됩니다. 이는 성장하는 펩타이드 사슬의 순도를 유지하는 데 도움이 됩니다.

 

보호된 아미노산의 활성화 및 결합

수지에 결합된 보호된 아미노산은 활성화되어 서열의 다음 아미노산과의 커플링 반응성을 향상시킵니다. 일반적인 활성화 에이전트에는 HOAt, HOBt, PyBOP, PyAOP, HBTU 및 HATU가 포함됩니다. 결합은 활성화된 아미노산과 성장하는 펩타이드 사슬의 아미노기 사이에 펩타이드 결합을 형성하는 것을 포함합니다. 카이저 테스트는 일반적으로 결합 반응의 완전성을 모니터링하는 데 사용됩니다.

 

세척 단계

이전 세척 단계와 유사하게 이는 커플링 반응 후 과잉 시약과 부산물을 제거합니다.

 

수지로부터의 절단 및 측쇄 보호기의 탈보호

원하는 펩타이드 서열이 수지에서 합성되면 티오아니솔 및 물과 같은 제거제를 함유한 트리플루오로아세트산(TFA)과 같은 절단 칵테일을 사용하여 고체 지지체에서 절단됩니다. 동시에, 아미노산 잔기의 측쇄 보호 그룹이 제거되어 정제 및 분석 준비가 완료된 완전히 보호되지 않은 펩타이드가 드러납니다.