Ինչպե՞ս է պեպտիդային կապի ձևավորման սկզբունքը պեպտիդների սովորական սինթեզում:

Մակերեւույթում պեպտիդային կապերի ձևավորումը, որը տալիս է դիպեպտիդներ, պարզ քիմիական գործընթաց է։Սա նշանակում է, որ ամինաթթուների երկու բաղադրիչները կապված են պեպտիդային կապով, ամիդային կապով, մինչդեռ ջրազրկվում են:

Պեպտիդային կապի ձևավորումը ամինաթթվի ակտիվացումն է մեղմ ռեակցիայի պայմաններում:(A) կարբոքսիլային մաս, երկրորդ ամինաթթու (B) Նուկլեոֆիլ ակտիվացված կարբոքսիլային մասը ձևավորում է դիպեպտիդը (AB):«Եթե կարբոքսիլ բաղադրիչը (A) պաշտպանված չէ, պեպտիդային կապի ձևավորումը չի կարող վերահսկվել»:Ենթամթերքները, ինչպիսիք են գծային և ցիկլային պեպտիդները, կարող են խառնվել AB թիրախային միացությունների հետ:Հետևաբար, բոլոր ֆունկցիոնալ խմբերը, որոնք ներգրավված չեն պեպտիդային կապի ձևավորման մեջ, պետք է պաշտպանված լինեն ժամանակավորապես շրջելի եղանակով պեպտիդների սինթեզի ընթացքում:

Այսպիսով, պեպտիդների սինթեզը` յուրաքանչյուր պեպտիդային կապի ձևավորումը, ներառում է ագրեգացման երեք փուլ:

Առաջին քայլը որոշ ամինաթթուների պատրաստումն է, որոնք պաշտպանության կարիք ունեն, և ամինաթթուների զվիտերիոնային կառուցվածքն այլևս գոյություն չունի:

Երկրորդ քայլը երկաստիճան ռեակցիա է՝ պեպտիդային կապեր ձևավորելու համար, որի դեպքում N-պաշտպանված ամինաթթվի կարբոքսիլ խումբը սկզբում ակտիվանում է ակտիվ միջանկյալ նյութի նկատմամբ, այնուհետև ձևավորվում է պեպտիդային կապը։Այս զուգակցված ռեակցիան կարող է առաջանալ կամ որպես մեկ փուլային ռեակցիա կամ որպես երկու հաջորդական ռեակցիաներ:

Երրորդ քայլը պաշտպանիչ հիմքի ընտրովի հեռացումն է կամ ամբողջական հեռացումը:Չնայած ամբողջ հեռացումը կարող է տեղի ունենալ միայն բոլոր պեպտիդային շղթաների հավաքումից հետո, պաշտպանական խմբերի ընտրովի հեռացումը նույնպես պահանջվում է պեպտիդների սինթեզը շարունակելու համար:

Քանի որ 10 ամինաթթուները (Ser, Thr, Tyr, Asp, Glu, Lys, Arg, His, Sec և Cys) պարունակում են կողային շղթայի ֆունկցիոնալ խմբեր, որոնք պահանջում են ընտրովի պաշտպանություն՝ ավելի բարդացնելով պեպտիդների սինթեզը:Ժամանակավոր և կիսամյակային պաշտպանության հիմքերը պետք է տարբերվեն ընտրողականության տարբեր պահանջների պատճառով:Ժամանակավոր պաշտպանության խմբերը օգտագործվում են հաջորդ քայլում՝ արտացոլելու ամինաթթուների կամ կարբոքսիլային ֆունկցիոնալ խմբերի ժամանակավոր պաշտպանությունը:Կիսամյակային պաշտպանիչ խմբերը հեռացվում են առանց միջամտելու արդեն ձևավորված պեպտիդային կապերին կամ ամինաթթուների կողմնակի շղթաներին, երբեմն սինթեզի ընթացքում:

«Իդեալում, կարբոքսիլ բաղադրիչի ակտիվացումը և պեպտիդային կապերի հետագա ձևավորումը (զուգակցման ռեակցիաները) պետք է լինեն արագ, առանց ռասեմիկ կամ կողմնակի արտադրանքի ձևավորման, իսկ մոլային ռեակտիվները պետք է կիրառվեն բարձր եկամտաբերության հասնելու համար»:Ցավոք, քիմիական միացման մեթոդներից ոչ մեկը չի բավարարում այս պահանջներին, և քչերն են հարմար գործնական սինթեզի համար:

Պեպտիդների սինթեզի ընթացքում տարբեր ռեակցիաների մեջ ներգրավված ֆունկցիոնալ խմբերը սովորաբար կապված են ձեռքի կենտրոնի հետ, գլիցինը միակ բացառությունն է, և կա ռոտացիայի հավանական ռիսկ:

Պեպտիդների սինթեզի ցիկլի վերջին քայլը բոլոր պաշտպանիչ խմբերի հեռացումն է:Պաշտպանական խմբերի ընտրովի հեռացումը կարևոր է պեպտիդային շղթայի երկարացման համար՝ ի լրումն դիպեպտիդների սինթեզում պաշտպանության ամբողջական հեռացման պահանջի:Սինթետիկ ռազմավարությունները պետք է մանրակրկիտ պլանավորվեն:Կախված ռազմավարական ընտրությունից՝ N-ը կարող է ընտրողաբար հեռացնել α-ամինո կամ կարբոքսիլ պաշտպանող խմբերը։«Ռազմավարություն» տերմինը վերաբերում է առանձին ամինաթթուների խտացման ռեակցիաների հաջորդականությանը:Ընդհանուր առմամբ, կա աստիճանական սինթեզի և բեկորների խտացման տարբերություն:Պեպտիդների սինթեզը (նաև հայտնի է որպես «պայմանական սինթեզ») տեղի է ունենում լուծույթում:Շատ դեպքերում, պեպտիդային շղթայի աստիճանական երկարացումը կարող է սինթեզվել միայն պեպտիդային շղթայի միջոցով ավելի կարճ բեկորներ սինթեզելու համար:Ավելի երկար պեպտիդներ սինթեզելու համար թիրախային մոլեկուլները պետք է բաժանվեն համապատասխան բեկորների և որոշեն, որ դրանք կարող են նվազագույնի հասցնել տարբերակման աստիճանը C վերջնամասում:Առանձին բեկորների աստիճանական հավաքումից հետո թիրախային միացությունը կմիավորվի:Պեպտիդների սինթեզի ռազմավարությունը ներառում է լավագույն և ամենահամապատասխան պաշտպանիչ հատվածի ընտրությունը, իսկ պեպտիդների սինթեզի ռազմավարությունը ներառում է պաշտպանիչ հիմքերի ամենահարմար համակցության և բեկորների կոնյուգացիայի լավագույն մեթոդի ընտրությունը: