固相多肽合成樹脂的特征和進(jìn)展
前言
自從1963年MERRIFIELD發(fā)展成功了固相多肽合成(SPPS)方法以來,經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善,到今天這個方法已成為多肽和蛋白質(zhì)合成中的一個常用技術(shù),表現(xiàn)出了經(jīng)典液相合成法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。
固相合成的主要設(shè)計(jì)思想是:先將所要合成肽鏈的羥未端氨基酸的羥基以共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)同一個不溶性的高分子樹脂相連,然后以此結(jié)合在固相載體上氨基酸作為氨基組分經(jīng)過脫去氨基保護(hù)基,并同過量的活化羥基組分反應(yīng)接長肽鏈。重復(fù)(縮合-洗滌-去保護(hù)-中和和洗滌-下一輪縮合)操作,達(dá)到所要合成的肽鏈長度;最后將肽鏈從樹脂上裂解下來,經(jīng)過純化等處理,即得所要的多肽。
將固相合成與其它技術(shù)分開來的唯一特征是固相載體。Merrifield和Erickon提出了一種有用的載體必須滿足的普遍要求:
它必須包含反應(yīng)位點(diǎn),以使肽鏈能連在這些位點(diǎn)上,并在以后除去;它還必須對合成過程中的物理和化學(xué)條件穩(wěn)定;載體必須允許在不斷增長的肽鏈和試劑之間快速的、不受阻礙的接觸;另外,載體必須允許提供足夠的連接點(diǎn)以使每單位體積的載體給出有用產(chǎn)量的肽,并且必須盡量減少被(載體)束縛的肽鏈之間的相互作用。雖然這些要求的限度還不是很清楚。
并不是所有的要求都很容易達(dá)到;而且這里還有一些矛盾。在一個被液體介質(zhì)自由滲透的輕度交聯(lián)的膠狀系統(tǒng)中,被縛肽鏈和溶解的試劑之間的不受阻礙的接觸似乎可以很容易達(dá)到。傳統(tǒng)的聚苯乙烯(PS)樹脂就是這種類型;另一方面,被縛肽鏈之間的相互作用可以在一個固體表面功能化的、剛性更強(qiáng)的系統(tǒng)中達(dá)到。曾研究過表面功能化的硅,但它的容易可能很低。在這些極端之間有許多實(shí)用的或潛在的固相系統(tǒng),對它們有各種描述:爆米花、巨孔、巨網(wǎng)和接枝共聚物。實(shí)際中發(fā)現(xiàn)簡單的凝膠狀樹脂具有最好的綜合性能。
用于多肽合成的高分子載體主要有三類:交聯(lián)聚苯乙烯;聚酰胺;聚乙烯-乙二醇類樹脂。
1、 聚苯乙烯-苯二乙烯交聯(lián)樹脂
1.1 樹脂的選擇和性質(zhì)
聚苯乙烯-苯二乙烯交聯(lián)樹脂是多肽合成中最早、最常用的固相載體,其結(jié)構(gòu)如圖1.1。樹脂是一種有機(jī)聚合物,作者認(rèn)為在反應(yīng)基團(tuán)(接頭)導(dǎo)入前的叫樹脂比較適合,如聚乙烯-苯二乙烯。聚丙烯酰胺;樹脂導(dǎo)入接頭后則叫載體,但通常不用嚴(yán)格區(qū)分,可籠統(tǒng)使用。
它由小珠體構(gòu)成,直徑20~150μm。為了使載體具有較大的網(wǎng)格空間足以容納不斷增長的較長肽鏈而且便于反應(yīng)物進(jìn)入載體內(nèi)部,一般均采用1~2%交聯(lián)度的PS樹脂。但交聯(lián)度過低,則溶脹性過大,不易過濾,而且機(jī)械性能不好,易于破碎。有人采用了另外一類辦法。例如,①采用高達(dá)20%交聯(lián)度的PS樹脂。這種樹脂的內(nèi)部網(wǎng)格很小,類似于實(shí)心球。因此,肽鏈的接長反應(yīng)只能在樹脂表面上進(jìn)行。②以玻璃珠或聚乙烯醇(PVA)為內(nèi)核,聚合上一層低交聯(lián)或無交聯(lián)的PS。③用20%交聯(lián)的PS珠體為核心,再在表面聚合上一層低交聯(lián)的PS制成表層樹脂或者在Kel-F上進(jìn)行幅照接技。但①和②的應(yīng)用較果并不理想。
1.2 反應(yīng)基團(tuán)的導(dǎo)入
上面的聚合物是起支撐和載帶作用,并不能直接連上(第一個)氨基酸,必須要在苯環(huán)上導(dǎo)入反應(yīng)基團(tuán)(接頭)。最簡單而最常用的基團(tuán)是氯甲基。
- HapMap assay-design protocols
- 人類基因組
- Peptide Pull-Down (PPD) Assay for Identification and Characterization of Histone PTM Effectors
- HIGH?RESOLUTION?GENETIC?FOOTPRINTING
- Karyotype Analysis
- 基因定位的應(yīng)用
- Tracking individual chromosomes with integrated arrays of Lacop sites and GFP-Laci repressor
- DNA甲基化分析
- Coating complexes with pHPMA
- Toe DNA Preparation For Southern Blots