GlP% 7b{0}% 7d% 7d(havola:https://ww.bloomtechz.com/sintetic-chemical/peptide/glp-1-peptide-cas-87805-34-3.html) 30 ta aminokislotadan tashkil topgan polipeptid gormoni. GLP-1 boʻyicha chuqur izlanishlar natijasida tobora koʻproq sintetik usullar ishlab chiqildi. Ushbu maqola GLP ning hozirda ma'lum bo'lgan sintez usullarini muntazam ravishda tanishtiradi-1.
1-usul, qattiq faza sintezi:
Qattiq fazali sintez peptid va oqsil sintezi uchun keng qo'llaniladigan usul bo'lib, GLP-1 sintezi uchun ham keng qo'llaniladi. Qattiq fazali sintezda yadro tuzilishi birinchi aminokislotani qatron bilan bog'lash orqali hosil bo'ladi. Keyinchalik, keyingi aminokislota ketma-ket qo'shiladi va tegishli kondensator bilan kimyoviy reaksiyaga kirishadi. Nihoyat, maqsadli mahsulotni polipeptidni qatrondan ajratish yo'li bilan olish mumkin.
Qattiq fazali sintezning ahamiyati shundaki, u avtomatlashtirish va peptid sintezini keng miqyosda ishlab chiqarish imkonini beradi. Hozirgi asosiy qattiq fazali sintez usullari orasida Fmoc va Boc mavjud. Ular orasida Fmoc usuli peptidni himoya qilish uchun N-Fmoc himoya guruhidan foydalanadi, Boc usuli esa karboksil guruhini himoya qilish uchun tert-butiloksikarbonildan foydalanadi.
Ikkinchi usul, suyuq fazali sintez:
Suyuq fazali sintez peptid sintezining an'anaviy usuli bo'lib, unda reaktivlar reaksiya uchun suyuqlik fazasiga joylashtiriladi. Suyuq fazali sintezning afzalligi shundaki, reaktsiya sharoitlari yumshoq va sezgir kimyoviy tuzilmalarni o'zgartirish uchun mos keladi. Biroq, juda ko'p reaktivlar tufayli tozalash jarayoni nisbatan mashaqqatli. Suyuq faza sintezidagi kimyoviy reaksiyalarga quyidagilar kiradi:
1. Kondensatsiya reaksiyasi:
Kondensatsiya reaktsiyasi peptid sintezidagi eng asosiy reaktsiyalardan biridir, ya'ni DCC va HOBt kabi kondensatsiya qiluvchi moddalar tomonidan boshlangan karboksil guruhi aminokislotalarning aminokislotalariga asillanish reaktsiyasi orqali bog'lanadi. Reaktsiya sharoitlari yumshoq va hosil yuqori.
2. Eliminatsiya reaktsiyalari:
Eliminatsiya reaktsiyasi metioninni NaBH4 va boshqa qaytaruvchi moddalar yordamida ditiolga kamaytirish, uni faolsizlantirishdir. Reaksiya asosiy sharoitlarda amalga oshirilishi kerak.
3. Himoya qiluvchi guruhlarni olib tashlash:
Peptid zanjiridagi aminokislotalarning turli funktsiyalari tufayli himoya qilish uchun turli xil himoya guruhlari qo'llaniladi. Sintez tugagandan so'ng, himoya guruhini olib tashlash kerak. Fmoc usuli uchun piperidin odatda Fmocni olib tashlash uchun ishlatiladi; Boc usuli uchun esa TFA Bocni olib tashlash uchun ishlatiladi.
Uchinchi usul, kimyoviy sintez:
GLP-1 muhim biologik faollikka ega polipeptid gormonidir. Uning sintezi turli usullar bilan amalga oshirilishi mumkin, ular orasida kimyoviy sintez eng ko'p qo'llaniladigan usullardan biridir. Kimyoviy sintezning afzalligi shundaki, u juda sof maqsadli mahsulotlarni ishlab chiqarishi mumkin, ular keng ko'lamli ishlab chiqarish uchun mos keladi. Kimyoviy sintez usuli va GLP ning batafsil bosqichlari-1 quyida tanishtiriladi.
1. Sintetik marshrut va himoya guruhini tanlash:
GLP{0}} molekulasi 36 ta aminokislotadan, jumladan, 21 ta L va 15 ta D tipidagi aminokislotalardan iborat. Sintezni amalga oshirishdan oldin tegishli sintetik marshrutni tanlash va sintetik sharoitlarga muvofiq tegishli himoya guruhini tanlash kerak. Fmoc qattiq fazali sintez odatda avtomatlashtirilgan keng ko'lamli sintez uchun ishlatiladi. Bu usul himoya qiluvchi guruh sifatida N-9-ftorimidokarboksil himoyasidan (N-Fmoc) foydalanadi, shuningdek, ma'lum joylarni himoya qilishni ta'minlash uchun tegishli ikkilamchi himoya guruhini (masalan, tert-butil yoki metil) tanlash kerak. Har safar yangi aminokislota qo'shilganda, avval Fmoc himoya guruhini olib tashlash kerak, so'ngra keyingi aminokislotalarning himoyalangan biriktiruvchi moddasi qo'shiladi.
2. Asosiy aminokislotalar ketma-ketligining sintezi:
GLP-1 ning asosiy ketma-ketligi 21 ta aminokislotadan, jumladan, asosiy serin va toʻrtta prolil-glutamik kislota dipeptid ketma-ketligidan iborat. Qattiq fazali sintezda yadro ketma-ketligining sintezini quyidagi bosqichlarga bo'lish mumkin:
2.1. Qattiq fazali sintetik smolaga sirka kislota karbamatini (Fmoc-NH-CH2CO2Et) va 2-Cl-Trt-Cl qo'shing va DIC/NMM biriktiruvchi vosita bilan kondensatsiya reaktsiyasini bajaring.
2.2. Guruh reaktsiyasini himoya qilish orqali Fmoc himoya guruhini olib tashlang.
2.3. Keyingi aminokislota qo'shing, yadro ketma-ketligi sintezlanmaguncha ketma-ket 1 va 2-bosqichlarni takrorlang.
2.4. Qattiq fazali qatronlarda pentapeptid tuzilmalarining shakllanishi. Qattiq fazali qatronga asetalizatsiya reagentini qo'shing, N-terminalni aniqlash agenti (masalan, HBTU) bilan reaksiyaga kirishing, yordamchi kamaytiruvchi vosita sifatida serinning yon zanjirli himoya guruhini qo'shing va keyin Fmoc himoya guruhini olib tashlang.
2.5. Bacillus subtilis transferaz (ProTide) katalizi ostida pentapeptid strukturasi serin yodoatsetat kashshofi bilan almashinish reaksiyasidan o'tadi.
3. Qolgan aminokislotalar ketma-ketligining sintezi:
Asosiy ketma-ketlikning sintezini tugatgandan so'ng, qolgan aminokislotalarni, shu jumladan L va D tipidagi aminokislotalarni qo'shishni davom ettirish kerak. Ushbu aminokislotalarning qo'shilishi asosiy ketma-ketlikdan boshlanishi, keyingi aminokislotalarni ketma-ket qo'shishi va to'liq GLP{2}} polipeptid molekulasi sintezlanmaguncha kimyoviy reaksiyalarni amalga oshirish uchun mos keladigan kondensatordan foydalanishi kerak. Bu jarayon davomida, shuningdek, kerak bo'lganda, tegishli himoya guruhini tanlash va reaktsiya, himoya guruhini olib tashlash va aminokislota qo'shish bosqichlarini ketma-ket bajarish kerak.
4. Natriy gidroksid bilan ishlov berish:
Barcha aminokislotalar qo'shilgandan so'ng, qattiq fazali qatronda to'liq sintezlanmagan peptid zanjiri hosil bo'ladi va to'liq shakllangan peptid molekulasini hosil qilish uchun qayta ishlanishi kerak. Birinchidan, shakllanmagan peptid natriy gidroksid bilan gidrolizlanishi kerak, shunda dastlab qatronga biriktirilgan C-terminal karboksil guruhi qatrondan ajralib chiqadi va himoya guruhi suvda ajralib chiqadi. Gidroliz reaktsiyasidan so'ng maqsadli mahsulot olinadi.
5. Yog'ingarchilik va yuvish:
Davolanishdan so'ng, gidrolizlangan eritma maqsadli mahsulotni cho'ktirish uchun kislota bilan ishlanadi. Keyinchalik, pellet suvda qayta suspenziya qilindi, so'ngra aralashmalarni olib tashlash uchun intensiv yuvish amalga oshirildi.
6. Tozalash:
Yakuniy bosqich, odatda yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasidan foydalangan holda kerakli mahsulotni tozalashdir. Ushbu jarayon davomida massa spektridagi eritmaning eng yuqori nuqtasini aniqlash orqali mahsulotning tozaligini aniqlash mumkin. Muxtasar qilib aytganda, GLP-1 ning kimyoviy sintezi nihoyat faol maqsadli mahsulotni olish uchun murakkab reaktsiyalarning bir necha bosqichlarini va qat'iy tozalash jarayonlarini talab qiladi.
To'rtinchi usul, biosintez:
GLP-1 turli fiziologik ta'sirga ega bo'lgan muhim polipeptid gormoni bo'lib, insulin sekretsiyasini rag'batlantirish, ishtahani bostirish, tana vaznini kamaytirish va insulinga sezgirlikni saqlash va hokazo. GLP-1 ning biosintez usuli asosan L hujayralari tomonidan sintezlanadi. oshqozon osti bezida va uning sintez tezligi dietani iste'mol qilish bilan tartibga solinadi. Batafsil bosqichlar quyidagicha kiritiladi:
1. Sintezdan oldingi tayyorgarlik ishlari:
GLP-1 biosintezidan oldin ba'zi tayyorgarlik ishlarini bajarish kerak, jumladan, ishlatiladigan hujayra turini aniqlash, madaniyat sharoitlarini o'rnatish va tegishli katalitik fermentni tanlash. L hujayralari GLP-1 sintezining asosiy manbai hisoblanadi, chunki ularda ikkita gormon, GIP (glyukagonga o'xshash peptid 1) va GLP-1 prekursorlari mavjud. L hujayralari quyon yoki sichqonlarning ichak epiteliyasidan ajratilishi mumkin. Biosintezdan oldin hujayralarni etarli miqdorda etishtirish va etarli miqdorda ozuqa moddalari va mos madaniyat sharoitlarini ta'minlash kerak. Bundan tashqari, reaktsiyani rag'batlantirish uchun tegishli katalitik fermentni tanlash kerak.
2. Prekursorlarni sintez qilish va qayta ishlash:
GLP{0}} biosintezi asosan L hujayralarida sodir bo'ladi va uning kashshofi ikkita gormon, GIP va GLP-1 dan iborat. Endokrin hujayralarga kirgandan so'ng, GIP va GLP-1 proteolitik fermentlar tomonidan qayta ishlanadi va alohida peptidlarga bo'linadi. Ushbu jarayonda bir qator fermentlar va kofaktorlar ishtirok etadi, jumladan, prekursor polipeptid kislotasi (PC2), izomeraza va kechikish omillari.
3. Polipeptid segmentlari orasidagi o'zaro konversiya:
Qayta ishlashdan keyin GIP va GLP{0}} peptidlari GLP-1 polipeptidini hosil qilish uchun qayta birlashtiriladi. Bu jarayon glyukagonga o'xshash peptid 1 dan (GLP{4}}) shablon sifatida foydalanishni talab qiladi, unga boshqa individual peptidlar yangi kompozit polipeptidlarni hosil qilish uchun birlashtiriladi. Bu jarayon, shuningdek, Prohormone Convertase 1/3 (PC1/3) va Carboxypeptidase E (CPE) kabi o'ziga xos fermentlar va omillarni talab qiladi.
4. GLP-1 sekretsiyasi:
GLP-1 sintezlanib, qayta ishlanganidan keyin endokrin hujayralarning sitoplazmasi va ichki pufakchalarida saqlanadi. Ratsion bilan rag'batlantirilganda, endokrin hujayralar GLP-1 chiqaradi va mikrotomirlar orqali qon aylanishiga kiradi. Bu jarayon bir qator signal uzatish yo'llari, jumladan cAMP-Ca orqali boshqariladi va boshqariladi.2 ortiqchava hokazo.
Xulosa qilib aytganda, GLP-1 biosintezi bir nechta bog'lanish va omillarning birgalikdagi ta'sirini o'z ichiga oladi. Biosintez va kimyoviy sintezning kombinatsiyasi GLP-1 tadqiqoti va ishlab chiqarishi uchun yaxshi asos va yordam beradi.
Beshinchi usul, fermentativ sintez:
Enzimatik sintez - bu biologik fermentlarni katalizlash orqali peptid zanjirlarini sintez qilishdir. An'anaviy suyuqlik-fazali sintez usullari bilan solishtirganda, fermentativ sintez xona haroratida amalga oshirilishi mumkin va xom ashyoning keng doirasini tanlash mumkin. Sintezni katalizlash uchun odatda teta-suyuq sintaza, AEP, ACE va boshqalar kabi fermentlar qo'llaniladi.
Xulosa qilib aytganda, yuqorida qayd etilgan usullar GLP-1 sintezi uchun mumkin bo'lgan usullardir. Turli xil usullar turli xil tajriba sharoitlari va farmatsevtika ishlab chiqarish muhitlari uchun javob beradi.