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关于肽链的设计

多肽是大分子,每条多肽序列在物理和化学特性上都有自己的独特性。有些多肽合成起来很困难,还有些合成相对容易,但纯化困难,其主要是不溶于水,所以在纯化中,那些疏水肽必须溶于非水溶剂中或特殊的缓冲液,然而这些溶剂或缓冲液可能不适合应用于生物实验系统,研究人员不能使用该多肽达到研究目的。

博奥森公司的合成人员经多年的摸索和积累,对研究人员的多肽设计提供一些建议:

一、变难为易

1、减少序列长度

肽的长度增加导致粗产物纯度降低,小于15个残基的肽较容易得到.当肽链增加到20个以上时,正常产物的量就要考虑。在具体实践中残基低于20往往能得到更好的结果;

2、减少疏水残基

疏水残基占明显优势的肽,尤其在距C端7―12个残基的区域,会引起合成困难,一般认为由于合成中形成β折叠片,而产生不完全配对。当然,可用几个极性残基置换,或加入Gly或Pro易打开肽结构可能会得到帮助;

3、减少“难度”残基

有多个Cys、Met、Arg、Try残基一般难以合成,Ser通常可作为非氧化替换。

二、改善可溶性

1、改变N端或C端

酸性肽(pH值为7时带负电荷)我们提议;N端乙酰化C端保持自由羧基,以增加负电荷。碱性肽(pH值为7时带正电荷)C端氨基化N段自由氨基,以增加正电荷;

2、缩短或加长序列

某些序列含有大量疏水氨基酸,如Trp、Phe、Val、Ile、Leu、Met、Tyr、Ala等当这些疏水残基大于50%通常难溶解。为增加肽的极性,加长序列可能会有帮助。另外一种选择是通过减少疏水残基的方法降低肽链的长度以增加极性。肽链极性越高,就越有可能溶于水;

3、加入可溶性残基

对于一些极性氨基酸能改善可溶性。酸性肽可在N端或C端加上Glu-Glu.碱性肽可在N端或 C端加上Lys-Lys.若不能加入带电荷集团。可以将Ser-Gly-Zer加到N端或C端。但是,当肽链的两端不能改变时,此方法不行;

4、通过置换一个或多个残基改变序列

肽链的可溶性可通过改变序列某些残基来改善,一般对单个残基的替换就能显著改变其疏水性。而这种改变是较为保守的,如用Gly替换Ala;

5、选用不同“框架”来改变序列

如果能用某个序列制备许多长度一定的相互串联或重叠的多肽,可以通过改变各个多肽起始点的方法来实现改变序列的目的。其原理是:在同一多肽的亲水和疏水残基间创造新的更好的平衡,或将同一多肽的“困难”残基(比如将两个Cys)放进两个不同得多肽而不是集于同一个分子内。

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