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技術(shù)文章
肽鏈的設(shè)計(jì)
點(diǎn)擊次數(shù)：1291 發(fā)布時(shí)間：2008-1-17
多肽是復(fù)雜的大分子，因此每條序列在物理和化學(xué)特性上都是*的。有些多肽合成很困難，另有些多肽雖然合成相對(duì)容易，但純化困難。zui常見的問題是許多肽不溶于水溶液，因此在純化中，這些疏水肽必須溶于非水溶劑中，或特殊的緩沖液，而這些溶劑或緩沖液很可能不適合應(yīng)用于生物實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，因此研究人員不能使用該肽達(dá)到自己的目的，因此下面是對(duì)于研究人員設(shè)計(jì)多肽的一些建議。 | ||
| 合成困難肽的選擇 | ||
1. 減少序列長(zhǎng)度 由于肽的長(zhǎng)度增加導(dǎo)致粗產(chǎn)物純度降低，小于15個(gè)殘基的肽能較容易得到。當(dāng)肽鏈長(zhǎng)度增加到20個(gè)殘基以上時(shí)，正確產(chǎn)物的量就是一個(gè)主要考慮的問題。在許多實(shí)驗(yàn)中，降低殘基數(shù)低于20往往能得到更好的結(jié)果。 2. 減少疏水殘基數(shù) 疏水殘基占明顯優(yōu)勢(shì)的肽，尤其在距C端7~12個(gè)殘基的區(qū)域，常常引起合成困難。這通常被認(rèn)為是由于合成中形成β折疊片，這樣產(chǎn)生不*偶聯(lián)。在這些例子中，用一個(gè)或幾個(gè)極性殘基置換，或加入Gly或Pro以打開肽結(jié)構(gòu)可能會(huì)有幫助。 3. 減少“困難"殘基 有多個(gè)Cys、Met、Arg、Try殘基通常難于合成。Ser通常可作為Cys的非氧化替換。 | ||
| 改善可溶性的選擇 | ||
1. 改變N端或C端 對(duì)于酸性肽（即pH值為7時(shí)帶負(fù)電荷），我們推薦乙?；∟端乙酰化，C端保持自由羧基），以增加負(fù)電荷。而對(duì)于堿性肽（即pH值為7時(shí)帶正電荷），我們推薦酰氨化（N端自由氨基，C端酰氨化），以增加正電荷。 2. 縮短或加長(zhǎng)序列 某些序列含有大量疏水氨基酸，如Trp、Phe、Val、Ile、Leu、Met、Tyr和Ala等，當(dāng)這些疏水殘基大于50%通常難于溶解。為了增加肽的極性，加長(zhǎng)序列可能會(huì)有幫助。另外一種選擇是通過減少疏水殘基的方法降低肽鏈的長(zhǎng)度以增加極性。肽鏈極性越高，就越有可能溶于水。 3. 加入可溶性殘基 對(duì)于某些肽鏈而言，加上一些極性氨基酸能改善可溶性。我們推薦給酸性肽的N端或C端加上Glu-Glu。給堿性肽的N端或C端加上Lys-Lys。如果不能加入帶電荷基團(tuán)，可以將Ser-Gly-Ser加到N端或C端。但是，肽鏈的兩端不能改變時(shí)，該方法則不可行。 4. 通過置換一個(gè)或多個(gè)殘基改變序列 肽鏈的可溶性可通過改變序列內(nèi)某些殘基來改善。通常單個(gè)殘基的替換就能顯著改善其疏水性，而這種改變通常是較為保守的，如用Gly代替Ala。 5. 通過選用不同“框架"來改變序列 如果能用某個(gè)序列來制備許多長(zhǎng)度一定的相互串連或重疊的多肽，則可以用改變各個(gè)多肽起始點(diǎn)的方法來實(shí)現(xiàn)改變序列的目的。其原理是：在同一多肽的親水和疏水殘基間創(chuàng)造新的更好的平衡，或?qū)⑼欢嚯膬?nèi)的“困難"殘基（比如2個(gè)Cys）放進(jìn)兩個(gè)不同的多肽而不是集于同一分子內(nèi)。 | ||
| 特殊氨基酸殘基對(duì)肽鏈特性影響的一些要點(diǎn) | ||
對(duì)于由遺傳密碼編碼的二十種氨基酸及蛋白質(zhì)中常見的其他氨基酸，按其特性可以用幾種方法進(jìn)行分類。下面列出了zui常見的氨基酸的三字母代碼和單字母代碼，以及不同的分類方法。 氨基酸的代碼 丙氨酸 Ala A 甲硫氨酸 Met M 半胱氨酸 Cys C 天門冬酰胺 Asn N 天門冬氨酸 Asp D 脯氨酸 Pro P 谷氨酸 Glu E 谷氨酰胺 Gln Q 苯丙氨酸 Phe F 精氨酸 Arg R 甘氨酸 Gly G 絲氨酸 Ser S 組氨酸 His H 蘇氨酸 Thr T 異亮氨酸 Ile I 纈氨酸 Val V 賴氨酸 Lys K 色氨酸 Trp W 亮氨酸 Leu L 酪氨酸 Tyr Y 蛋白質(zhì)中常見的其他氨基酸 羥脯氨酸 胱氨酸 焦谷氨酸 肽鏈設(shè)計(jì)中常見的其它氨基酸 α-氨基丁酸（Cys的置換物） β-氨基丙氨酸（Ala的直鏈異構(gòu)物） 正亮氨酸（亮氨酸的線性側(cè)鏈異構(gòu)物） 氨基酸按其親水性、疏水性可分為 親水性氨基酸：D，E，H，K，Q，R，S，T，羥脯氨酸，焦谷氨酸 疏水性氨基酸：A，F，I，L，M ，P，V，W，Y，α-氨基丁酸，β-氨基丙氨酸，正亮氨酸 C和G屬于未定類 其它的分類方法 在溫和條件下氧化的氨基酸：C，M 脫氨或脫羧基的氨基酸：N，Q 蛋白制備中易降解的氨基酸：M，W 帶正電荷的氨基酸：K，R，H 帶負(fù)電荷的氨基酸：D，E 當(dāng)下列疏水氨基酸，即Ala，Val，Leu，Ile ，Pro，Met，Phe，Trp存在于C端時(shí)，通常引起合成及純化的困難，這主要是因?yàn)樗鼈冸y溶于水。 如果您看見這些氨基酸，即Cys、His、Pro普遍存在于序列中或在C 端時(shí)，則在常規(guī)的固相合成中需要特殊的固相支持物。在用普通的固相支持物時(shí)，在二肽階段，由于環(huán)化引起的損失非常高。在許多例子中，甚至導(dǎo)致所有鏈從固相支持物上損失，但是若C端為酰氨化Pro 時(shí)，或者用特殊的PEG-聚苯乙烯固相支持物時(shí)，能使產(chǎn)量大為提高，則不會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。 |