GLP{0}}(dolen:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/glp-1-peptide-cas-87805-34-3.html) yn hormon polypeptid sy'n cynnwys 30 asid amino. Gyda'r ymchwil manwl ar GLP-1, mae mwy a mwy o ddulliau synthetig wedi'u datblygu. Bydd yr erthygl hon yn cyflwyno'n systematig y dulliau synthesis GLP sy'n hysbys ar hyn o bryd-1.
Dull 1, synthesis cyfnod solet:
Mae synthesis cyfnod solet yn ddull a ddefnyddir yn eang ar gyfer synthesis peptid a phrotein, ac fe'i defnyddir yn gyffredin hefyd ar gyfer synthesis GLP-1. Mewn synthesis cyfnod solet, mae'r strwythur craidd yn cael ei ffurfio trwy gysylltu'r asid amino cyntaf â'r resin. Nesaf, mae'r asid amino nesaf yn cael ei ychwanegu mewn dilyniant a'i adweithio'n gemegol gydag asiant cyddwyso priodol. Yn olaf, gellir cael y cynnyrch targed trwy hollti'r polypeptid o'r resin.
Pwysigrwydd synthesis cyfnod solet yw ei fod yn galluogi awtomeiddio a chynhyrchu synthesis peptid ar raddfa fawr. Mae'r dulliau synthesis cyfnod solet prif ffrwd presennol yn cynnwys Fmoc a Boc. Yn eu plith, mae dull Fmoc yn defnyddio'r grŵp amddiffyn N-Fmoc i amddiffyn y peptid, tra bod y dull Boc yn defnyddio tert-butyloxycarbonyl i amddiffyn y grŵp carboxyl.
Dull dau, synthesis cyfnod hylif:
Mae synthesis cyfnod hylif yn ddull traddodiadol o synthesis peptidau lle mae'r adweithyddion yn cael eu gosod yn y cyfnod hylif ar gyfer yr adwaith. Mantais synthesis cyfnod hylif yw bod yr amodau adwaith yn ysgafn ac yn addas ar gyfer addasu strwythurau cemegol sensitif. Fodd bynnag, oherwydd gormod o adweithyddion, mae'r broses buro yn gymharol feichus. Mae adweithiau cemegol mewn synthesis cyfnod hylif yn cynnwys:
1. adwaith anwedd:
Adwaith cyddwyso yw un o'r adweithiau mwyaf sylfaenol mewn synthesis peptid, hynny yw, mae'r grŵp carboxyl a gychwynnir gan asiantau cyddwyso fel DCC a HOBt wedi'i gysylltu â'r grŵp amino o asid amino trwy adwaith acylation. Mae amodau'r adwaith yn ysgafn ac mae'r cynnyrch yn uchel.
2. adweithiau dileu:
Yr adwaith dileu yw lleihau'r methionin i'r dithiol gan NaBH4 ac asiantau lleihau eraill, gan ei gwneud yn anactif. Mae angen cynnal yr adwaith o dan amodau sylfaenol.
3. Dileu grwpiau diogelu:
Oherwydd gwahanol swyddogaethau asidau amino yn y gadwyn peptid, bydd gwahanol grwpiau amddiffyn yn cael eu defnyddio ar gyfer amddiffyn. Ar ôl cwblhau'r synthesis, mae angen dileu'r grŵp diogelu. Ar gyfer y dull Fmoc, defnyddir piperidine fel arfer i gael gwared ar Fmoc; tra ar gyfer y dull Boc, defnyddir TFA i gael gwared ar Boc.
Dull tri, synthesis cemegol:
Mae GLP{0}} yn hormon polypeptid gyda gweithgareddau biolegol pwysig. Gellir gwireddu ei synthesis trwy wahanol ddulliau, ac ymhlith y rhain mae synthesis cemegol yn un o'r dulliau mwyaf cyffredin a ddefnyddir. Mantais synthesis cemegol yw y gall gynhyrchu cynhyrchion targed pur iawn, sy'n addas ar gyfer cynhyrchu ar raddfa fawr. Bydd y dull synthesis cemegol a chamau manwl GLP-1 yn cael eu cyflwyno isod.
1. Llwybr synthetig a diogelu dewis grŵp:
Mae'r moleciwl GLP-1 yn cynnwys 36 o asidau amino, gan gynnwys 21 asid amino math L a 15 o asidau amino math-D. Cyn cynnal y synthesis, mae angen dewis llwybr synthetig addas a dewis y grŵp amddiffyn cyfatebol yn ôl yr amodau synthetig. Defnyddir synthesis cyfnod solet FM fel arfer ar gyfer synthesis awtomataidd ar raddfa fawr. Mae'r dull hwn yn defnyddio amddiffyniad carboxyl N-9-fluoroimido (N-Fmoc) fel grŵp amddiffyn, ac mae angen iddo hefyd ddewis grŵp amddiffyn eilaidd priodol (fel tert-butyl neu methyl) i sicrhau bod safleoedd penodol yn cael eu diogelu. Bob tro yr ychwanegir asid amino newydd, mae angen tynnu'r grŵp amddiffyn Fmoc yn gyntaf, ac yna ychwanegir sylwedd cyplu gwarchodedig yr asid amino nesaf.
2. Synthesis y dilyniant asid amino craidd:
Mae dilyniant craidd GLP-1 yn cynnwys 21 asid amino, gan gynnwys serine allweddol a phedwar dilyniant dipeptid asid proyl-glutamig. Mewn synthesis cyfnod solet, gellir rhannu synthesis y dilyniant craidd i'r camau canlynol:
2.1. Ychwanegu carbamad asid asetig (Fmoc-NH-CH2CO2Et) a 2-Cl-Trt-Cl i resin synthetig cyfnod solet, a pherfformio adwaith cyddwyso ag asiant cyplu DIC/NMM.
2.2. Dileu grŵp amddiffyn Fmoc trwy ddad-amddiffyn adwaith grŵp.
2.3. Ychwanegwch yr asid amino nesaf, ailadroddwch gam 1 a cham 2 mewn dilyniant nes bod y dilyniant craidd wedi'i syntheseiddio.
2.4. Ffurfio strwythurau pentapeptid ar resin cyfnod solet. Ychwanegu'r adweithydd acetalization i'r resin solet-cyfnod, adweithio gyda'r asiant adnabod N-terminal (fel HBTU), ychwanegwch y grŵp amddiffyn cadwyn ochr o serine fel asiant lleihau ategol, ac yna tynnwch y grŵp amddiffyn Fmoc.
2.5. O dan gatalysis Bacillus subtilis transferase (ProTide), mae'r strwythur pentapeptid yn cael adwaith cyfnewid gyda rhagflaenydd serine iodoacetate.
3. Synthesis o'r dilyniant asid amino sy'n weddill:
Ar ôl cwblhau synthesis y dilyniant craidd, mae angen parhau i ychwanegu'r asidau amino sy'n weddill, gan gynnwys asidau amino math L- a D. Mae angen i ychwanegu'r asidau amino hyn ddechrau o'r dilyniant craidd, ychwanegu'r asid amino nesaf yn eu trefn, a defnyddio'r asiant cyddwyso cyfatebol i gyflawni adweithiau cemegol nes bod moleciwl polypeptid GLP-1 cyflawn wedi'i syntheseiddio. Yn ystod y broses hon, mae hefyd angen dewis grŵp amddiffyn priodol yn ôl yr angen, a pherfformio'r camau adwaith, tynnu'r grŵp amddiffyn ac ychwanegu asid amino yn eu trefn.
4. Triniaeth sodiwm hydrocsid:
Ar ôl i'r holl asidau amino gael eu hychwanegu, mae cadwyn peptid wedi'i syntheseiddio'n anghyflawn yn cael ei ffurfio ar y resin cyfnod solet ac mae angen ei phrosesu i ffurfio moleciwl peptid wedi'i ffurfio'n llawn. Yn gyntaf, dylai'r peptid heb ei ffurfio gael ei hydrolysu gan sodiwm hydrocsid, fel bod y grŵp carboxyl C-terminal sydd ynghlwm wrth y resin yn wreiddiol yn cael ei wahanu oddi wrth y resin, a bod y grŵp amddiffynnol wedi'i wahanu mewn dŵr. Ar ôl adwaith hydrolysis, ceir y cynnyrch targed.
5. Dyodiad a golchi:
Ar ôl y driniaeth, caiff yr hydoddiant hydrolyzed ei drin ag asid i waddodi'r cynnyrch targed. Nesaf, ailddechreuwyd y pelen mewn dŵr, ac yna golchi dwys i gael gwared ar amhureddau.
6. puro:
Y cam olaf yw puro'r cynnyrch a ddymunir, gan ddefnyddio cromatograffaeth hylif perfformiad uchel fel arfer. Yn ystod y broses hon, gellir pennu purdeb y cynnyrch trwy ganfod uchafbwynt yr ateb yn y sbectrwm màs. Yn fyr, mae synthesis cemegol GLP-1 yn gofyn am sawl rownd o adweithiau cymhleth a phrosesau puro llym i gael y cynnyrch targed gweithredol yn y pen draw.
Dull pedwar, biosynthesis:
Mae GLP{0}} yn hormon polypeptid pwysig gydag effeithiau ffisiolegol amrywiol, gan gynnwys hyrwyddo secretiad inswlin, atal archwaeth, lleihau pwysau'r corff a chynnal sensitifrwydd inswlin, ac ati. Mae'r dull biosynthesis o GLP-1 yn cael ei syntheseiddio'n bennaf gan gelloedd L yn y chwarren pancreatig, ac mae ei gyfradd synthesis yn cael ei reoleiddio gyda chymeriant dietegol. Cyflwynir y camau manwl fel a ganlyn:
1. Gwaith paratoadol cyn synthesis:
Cyn biosynthesis GLP-1, mae angen gwneud rhywfaint o waith paratoi, gan gynnwys pennu'r math o gell a ddefnyddir, gosod yr amodau meithrin a dewis yr ensym catalytig priodol. Celloedd L yw prif ffynhonnell synthesis GLP-1 oherwydd eu bod yn cynnwys rhagflaenwyr dau hormon, GIP (peptid tebyg i glwcagon 1) a GLP-1. Gall celloedd L gael eu hynysu oddi wrth epitheliwm berfeddol cwningod neu lygod. Cyn biosynthesis, mae angen meithrin celloedd i nifer digonol, a dylid darparu digon o faetholion ac amodau meithrin addas. Yn ogystal, mae angen dewis yr ensym catalytig priodol i hyrwyddo'r adwaith.
2. Synthesis a phrosesu rhagflaenwyr:
Mae biosynthesis GLP{0}} yn digwydd yn bennaf mewn celloedd L, ac mae ei ragflaenydd yn cynnwys dau hormon, GIP a GLP-1. Ar ôl mynd i mewn i gelloedd endocrin, mae GIP a GLP-1 yn cael eu prosesu gan ensymau proteolytig a'u hollti i beptidau unigol. Mae cyfres o ensymau a cofactors yn rhan o'r broses hon, gan gynnwys rhagflaenydd polypeptide acidase (PC2), isomerase, a ffactorau adlyniad hwyr.
3. Trosi cilyddol rhwng segmentau polypeptid:
Ar ôl prosesu, mae'r peptidau GIP a GLP-1 yn cael eu hailgyfuno i ffurfio'r polypeptid GLP-1. Mae'r broses hon yn gofyn am ddefnyddio peptid tebyg i glwcagon 1 (GLP-1) fel templed y mae peptidau unigol eraill yn cael eu cyfuno ag ef i ffurfio polypeptidau cyfansawdd newydd. Mae'r broses hon hefyd yn gofyn am rai ensymau a ffactorau penodol, gan gynnwys Prohormone Convertase 1/3 (PC1/3) a Carboxypeptidase E (CPE).
4. secretion GLP-1:
Ar ôl i GLP{0}} gael ei syntheseiddio a'i brosesu, caiff ei storio yn y cytoplasm a fesiglau mewnol celloedd endocrin. Pan gânt eu hysgogi gan ddiet, mae celloedd endocrin yn rhyddhau GLP-1 ac yn mynd i mewn i gylchrediad gwaed trwy ficro-lestr. Mae'r broses hon yn cael ei rheoleiddio a'i rheoli trwy gyfres o lwybrau trawsgludo signal, gan gynnwys cAMP-Ca2 plwsac yn y blaen.
Yn fyr, mae biosynthesis GLP{0}} yn cynnwys gweithredu ar y cyd o ddolenni a ffactorau lluosog. Gall y cyfuniad o biosynthesis a synthesis cemegol ddarparu gwell sylfaen a chefnogaeth ar gyfer ymchwil a chynhyrchu GLP-1.
Dull pump, synthesis enzymatig:
Synthesis ensymatig yw synthesis cadwyni peptid trwy gatalysis ensymau biolegol. O'i gymharu â dulliau synthesis hylif-cyfnod traddodiadol, gellir cynnal synthesis enzymatig ar dymheredd ystafell, a gellir dewis ystod eang o ddeunyddiau crai. Mae ensymau fel theta-hylif synthase, AEP, ACE, ac ati yn cael eu defnyddio fel arfer i gataleiddio'r synthesis.
I gloi, mae'r dulliau a grybwyllir uchod yn ddulliau ymarferol ar gyfer synthesis GLP-1. Mae gwahanol ddulliau yn addas ar gyfer gwahanol amodau arbrofol ac amgylcheddau cynhyrchu fferyllol.