ポリペプチドペプチド鎖の設計スキームとソリューション

I. 概要
ペプチドは、その配列が化学的および物理的特徴において珍しい特殊な高分子です。ペプチドの中には合成が難しいものもありますが、合成は比較的簡単でも精製が難しいものもあります。実際的な問題は、ほとんどのペプチドは水溶液にわずかに溶けるため、精製では疎水性ペプチドの対応する部分を非水溶媒に溶解する必要があるため、これらの溶媒または緩衝液は用途に大きく適合しない可能性があります。生物学的実験手順の規定により、技術者が自分自身の目的でペプチドを使用することは厳しく禁止されているため、以下は研究者向けのペプチド設計のいくつかの側面です。

ポリペプチドペプチド鎖の設計スキームとソリューション
第二に、合成が難しいペプチドの正しい選択
1. 下方制御された配列の全長
15 残基未満のペプチドは、ペプチドのサイズが大きくなり、粗生成物の純度が低下するため、入手が容易になります。ペプチド鎖の全長が 20 残基を超えると、正確な生成物の量が重要な問題となります。多くの実験では、残基数を 20 未満に下げると予期せぬ効果が得られやすくなります。
2. 疎水性残基の数を減らす
疎水性残基が大部分を占めるペプチド、特に C 末端から 7 ～ 12 残基の領域では、通常、合成が困難になります。これは、合成時に B 折りシートが得られるため、不適切な組み合わせであると考えられます。「そのような場合、2つ以上のポジティブ残基とネガティブ残基を変換するか、ペプチドにGlyまたはProを入れてペプチド組成のロックを解除することが有用かもしれません。」
3. 「困難な」残基のダウンレギュレーション
「一般に容易に合成されない Cys、Met、Arg、Try 残基が多数あります。」Ser は通常、Cys の非酸化的代替物として使用されます。
ポリペプチドペプチド鎖の設計スキームとソリューション

第三に、水溶性の正しい選択を改善する
1. NまたはC末端を調整する
酸性ペプチド（つまり、pH 7 で負に帯電）と比較して、負の電荷を高めるには、アセチル化（N 末端アセチル化、C 末端は常に遊離のカルボキシル基を維持する）が特に推奨されます。ただし、塩基性ペプチド (pH 7 で正に帯電している) の場合、正電荷を高めるためにアミノ化 (N 末端の遊離アミノ基と C 末端のアミノ化) が特に推奨されます。

2. シーケンスを大幅に短縮または延長する

一部の配列には、Trp、Phe、Val、Ile、Leu、Met、Tyr、Ala などの疎水性アミノ酸が多数含まれています。これらの疎水性残基が 50% を超えると、通常、溶解するのは容易ではありません。ペプチドの正極と負極をさらに増やすために配列を長くすると役立つ場合があります。2 番目のオプションは、疎水性残基を下方制御することによって、ペプチド鎖のサイズを下方制御して正極と負極を増加させることです。ペプチド鎖のプラス側とマイナス側が強いほど、水と反応しやすくなります。
3. 水溶性残渣を入れる
一部のペプチド鎖では、いくつかの正アミノ酸と負アミノ酸の組み合わせにより水溶性が向上します。当社では酸性ペプチドのN末端またはC末端にGlu-Gluを結合させることを推奨しています。塩基性ペプチドのN末端またはC末端を与え、その後Lys-Lysを与えた。荷電基を配置できない場合は、Ser-Gly-Ser を N または C 末端に配置することもできます。ただし、ペプチド鎖の側面を変更できない場合、このアプローチは機能しません。