多肽设计简介
粗品多肽
药物传递
抗体生产
药物发现
疫苗研发
组织工程
核磁研究
蛋白相互作用研究
酶分析研究
siRNA传递研究
磷酸化抗体
非商品化抗体
抗菌药物
癌症药物研究(GPCR激动剂)
糖尿病药物研究(GIP and GLP-1激动剂)
神经退化疾病药物
艾滋病疫苗研发
癌症疫苗研发
流感疫苗研发
人乳头瘤病毒疫苗研发
水凝胶研究
干细胞研究
伤口愈合研究
电荷的影响:
溶解性
多肽活性
对盐的结合能力
电荷取决于电离基团:
N端氨基,C端羧基
侧链R基,如Asp, Glu, His, Cys, Tyr, Lys, Arg
解性关系的关键因素:pH/pI:
pH= pI: 溶解度最低,沉淀
pH< pI: 净正电荷
pH> pI: 净负电荷
成盐关系的关键因素:
Lys, His, Arg容易跟TFA, AcOH, HCl结合
Lys, Arg容易结合水分子
疏水多肽的特性为:
长度>5个氨基酸
序列包含50%以上的疏水氨基酸
如果抛开多肽合成的过程,但从设计的角度来说,可以设计任意长的多肽,但是由于多肽固相合成的特点,长度越长,多肽合成的难度越大,合成出来的多肽的纯度越低,副产物也越多,纯化难度增大,往往会导致多肽在合成阶段就失败了,因此实验也无从进行,一般来说,多肽长度在15-20个氨基酸是适中的,长度在30个氨基酸以内的多肽基本都可以正常合成,如果超过40个氨基酸的多肽,合成成功率会下降很多。
一般来说,相同序列和修饰、相同数量的多肽会因为其纯度的不同而价格各异,纯度越高,单位质量的多肽价格也越高。鸿肽生物可以提供粗品、脱盐,70%到99%不同纯度级别的多肽供客户按需选择使用。 各种多肽纯度及应用范围如下:
大规模功能性筛选
肽微阵列
作为制备抗体的抗原
层析法
酶联免疫吸附试验检测抗血清滴度
免疫印迹法(非定量)
酶底物肽(非定量)
封闭肽(非定量)
亲和纯化
磷酸化检测
蛋白电泳的应用和免疫细胞化学
标准酶联免疫吸附试验和RIA(定量)
受体配体相互作用(定量)
体内、体外 生物学测定
酶的研究和阻断实验(定量)
NMR研究
质谱分析
其他定量检测
SAR研究
临床试验
APIs(药物活性成分)
工业品
X-ray晶体研究
其他敏感的实验:酶与底物、受体与配体相互作其他定量检测
粗品多肽
>70%和>75%的多肽
>80%,>85%和>90%的多肽
>95%的多肽
>98%的多肽
外肽酶(例如氨肽酶,carboxypeptidases): 多肽对外肽酶的稳定性与多肽N-端氨基酸有相关性:
长半衰期氨基酸: Met, Ser, Ala, Thr, Val, or Gly;
短半衰期氨基酸:Phe, Leu, Asp, Lys, or Arg;
内肽酶(如胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶,胃蛋白酶,胰肽酶E)
对内肽酶敏感的多肽特征为:富Pro, Glu, Ser和Thr区域;
降低降解的策略: 环化,N端乙酰化,C端酰胺化,使用D型氨基酸替换对应氨基酸,拟肽,订书肽成环。
肾清除的特征:1) <25 kDa的亲水多肽很容易被肾小球快速过滤清除;2)多肽不容易被肾小管被重新吸收。
降低肾清除的策略:将多肽偶联到大分子或者聚合物上如:聚乙二醇(PEG),多聚唾液酸(PSA),羟乙基淀粉(HES),牛血清白蛋白(BSA),脂肽修饰等。
氧化的症状:
经过一段时间多肽活性降低或者消失;
多肽颜色发生改变,从白色变为黄色,棕黄色或者棕色。
容易氧化的多肽:包含Cys, Trp, Met氨基酸的序列。
预防措施:
设计优化:使用Ser代替Cys,使用Nle代替Met。
多肽存储保护:将多肽分装(可以避免反复分装);将多肽用氩气保护并将多肽储存于密闭容器中。
多肽分析时保护:添加还原剂(抗氧化剂):DTT, TCEP, β-mercaptoethanol;使用氩气保护缓冲液;在无氧室中使用充氩水置换缓冲液和多肽;在无氧环境中进行分析。
多肽溶解性差的症状:
多肽溶解后浑浊或者有沉淀
多肽溶解性差的序列:序列长度>5AA且包含Trp, Phe, Tyr, Met, Ile, Leu, Val超过50%的多肽序列。
多肽溶解性差的解决办法:
溶解的时候遵循溶解指南;
合成多肽的时候要求做溶解性测试;
使用极性或者带电荷氨基酸替代非必要疏水氨基酸;
引入O-酰基基团(如PEG);
引入亲水性Linker(如:Lys-Lys-Lys-Lys);
对于肽库可以进行移码;
多肽存储不当的症状:
经过一段时间多肽活性降低或者消失;
冻干多肽从粉末状转变为晶体状;
容易受影响序列:包含Ser,Thr,Lys,Gly,Arg氨基酸的多肽序列。
解决办法:
将多肽分装(可以避免反复分装);
将多肽存储于-20℃避光干燥处;
避免反复冻融;
对于所有多肽
对于包含Cys, Met, 或者Trp的多肽
对于包含Asp, Glu, Lys, Arg, 或者His的多肽
对于必须保存于溶液中的多肽
要根据实验需求实现分装;
要避免反复冻融;
要尽量避免将多肽暴露于空气;
要尽量用氩气或者氮气保护多肽或者缓冲液;
要用密封性好的容器保存多肽;
要尽量避免将多肽暴露于空气;
要将多肽保存于干燥皿器中;
要用密封性好的容器保存多肽;
要避免反复冻融;
要根据日常实验需求将多肽溶液一次分装好;
要用无菌溶剂溶解多肽;
要用0.2 μm的滤膜过滤去除多肽中的细菌污染;
TFA平衡离子污染症状:
不稳定的细胞或者组织活性以及酶分析结果;
IR图谱结果;
质谱响应降低;
多肽降解;
容易产生TFA平衡离子污染的序列:所有的序列,特别是包含带有正电荷的氨基酸Lys, His, Arg的多肽序列。
解决办法:
选择TFA去除服务或者脱盐处理;
生物污染症状:
内毒素污染;
产生不需要的免疫反应;
容易产生生物污染的序列:所有的序列。
解决办法:
选用内毒素去除服务;
在无菌罩中打开多肽容器;