Qu'est-ce que la synthèse peptidique

 

La synthèse peptidique est un domaine actif de la chimie des protéines et des peptides, qui implique généralement l'ajout séquentiel d'acides aminés dans un ordre défini pour former la chaîne peptidique par des méthodes chimiques. Les principales méthodes de synthèse sont la synthèse en phase liquide et en phase solide. Par rapport au LPPS, le SPPS présente les avantages d’être plus rapide, plus simple, avec moins de réactions secondaires et des rendements plus élevés.

 

Méthode SPPS standard, incluant les stratégies Boc (benzyl) et Fmoc (tBu).

 

 

Stratégie Boc (benzyle)

Dans cette approche de synthèse, des résines de polystyrène chlorométhylé, hydroxyméthylé et p-méthoxybenzyle (PMA) sont utilisées comme supports solides. Le groupe -amino est protégé par du t-butoxycarbonyle (Boc), tandis que les groupes de chaîne latérale d'acides aminés sont protégés par des dérivés benzyliques. Le groupe Boc est éliminé à l'aide de TFA pur ou de TFA dans CH2Cl2, et à la fin de la synthèse, les groupes protecteurs de chaîne latérale et les liaisons peptide-résine sont éliminés avec un acide fort comme l'acide fluorhydrique anhydre (HF) ou TFMSA.

 

Stratégie Fmoc (tBu)

Dans cette approche de synthèse, les résines Wang-resin, 2-chlorure de chlorotrityle, Rink amide-AM, Rink amide-MBHA sont utilisées comme supports solides. Le groupe -amino est protégé par 9-fluorénylméthoxycarbonyle (Fmoc ), tandis que les groupes de chaîne latérale des acides aminés sont protégés par des groupes protecteurs acido-labiles. Le groupe Fmoc est éliminé en utilisant 20 % de pipéridine dans du DMF, et à la fin de la synthèse, les groupes protecteurs de chaîne latérale et les liaisons peptide-résine sont éliminés avec 1 % -95 % de TFA. Fmoc SPPS est actuellement la méthode préférée pour la synthèse peptidique.

 

Principes de base de la synthèse peptidique en phase solide Fmoc

 

Choisissez la résine

Les résines les plus largement appliquées dans Fmoc SPPS, notamment la résine 4-alcool alcoxybenzylique (Wang), la 2-résine de chlorure de chlorotrityle, la résine Rink Amide, les résines Rink Amide-MBHA. Les résines d'amide sont utilisées pour la synthèse de peptides avec l'amidation C terminale requise. La résine Wang et la résine 2- Cl Trt sont couramment utilisées pour la synthèse de peptides avec COOH libre C terminal requis. Mais lorsque l'extrémité C du peptide contient Pro et Gly comme premier acide aminé, la résine Wang ne doit pas être utilisée en raison du risque de formation de DKP (dicétopipérazine). L'utilisation de la résine de chlorure de chlorotrityle 2- est recommandée.

 

 

Fixation des acides aminés protégés aux résines

Le premier acide aminé Fmoc est attaché à une résine support insoluble via un lieur labile aux acides.

 

Déprotection du groupe protecteur -amino

Le groupe protecteur temporaire Fmoc à l'extrémité N-terminale de la résine peptidylique est éliminé en le traitant avec une solution de pipéridine à 20 % dans du DMF. Cette réaction se termine généralement en 10 à 20 minutes.

 

Étapes de lavage

Après chaque réaction chimique, des étapes de lavage sont effectuées pour éliminer les excès de réactifs, les sous-produits et les molécules n'ayant pas réagi de la résine. Cela aide à maintenir la pureté de la chaîne peptidique en croissance.

 

Activation et couplage de l'acide aminé protégé

L'acide aminé protégé lié à la résine est activé pour améliorer sa réactivité pour le couplage avec l'acide aminé suivant dans la séquence. Les agents activateurs courants comprennent HOAt, HOBt, PyBOP, PyAOP, HBTU et HATU. Le couplage implique la formation d’une liaison peptidique entre l’acide aminé activé et le groupe amino de la chaîne peptidique en croissance. Un test de Kaiser est généralement utilisé pour contrôler l'intégralité des réactions de couplage.

 

Étapes de lavage

Semblable aux étapes de lavage précédentes, cela garantit l’élimination des réactifs et des sous-produits en excès après la réaction de couplage.

 

Clivage de la résine et déprotection des groupes protecteurs de la chaîne latérale

Une fois la séquence peptidique souhaitée synthétisée sur la résine, elle est clivée du support solide à l’aide d’un cocktail de clivage tel que l’acide trifluoroacétique (TFA) contenant des piégeurs comme le thioanisole et l’eau. Simultanément, les groupes protecteurs de chaîne latérale sur les résidus d'acides aminés sont éliminés, révélant le peptide entièrement déprotégé, prêt pour la purification et l'analyse.