Síntesis de Péptidos

Un péptido es un compuesto, natural o sintético, que contiene dos o más aminoácidos unidos por el grupo carboxilo de uno de los aminoácidos y el grupo amino de otro. Las moléculas peptídicas son estructuralmente iguales a las proteínas, pero generalmente son más pequeñas. Hay muchos péptidos que funcionan de diversas maneras, por ejemplo como hormonas, antibióticos y otros compuestos que participan en muchas de las actividades metabólicas de los organismos vivos. 

 Síntesis peptídica en fase sólida.

Este método de síntesis de péptidos se basa en la incorporación de N-α-aminoácidos en la secuencia de cualquier péptido requerido anclado a una matriz sólida que actúa como soporte. En el proceso de síntesis de péptidos, los reactivos solubles son generalmente lavados al final de la adición (de cada aminoácido). Una vez obtenido el péptido deseado, se libera del soporte polimérico. 

Soporte

El soporte es un polímero sintético que se une a grupos de reactivos con -OH.

Estos grupos están diseñados para que puedan reaccionar fácilmente con el grupo carboxilo de un N-α-aminoácido, protegido en su extremo carboxilo; de este modo se une covalentemente al polímero.

La protección del grupo amina (X) puede eliminarse, y un segundo N-α-aminoácido se unirá al aminoácido anclado.  Los pasos descritos se repiten hasta obtener la secuencia deseada. Una vez finalizada la síntesis, un reactivo libera el extremo carboxilo de su unión a la matriz, dejando el péptido deseado en solución.

  • Soporte

    El soporte es un polímero sintético que se une a grupos de reactivos con -OH.

  • Estos grupos están diseñados para que puedan reaccionar fácilmente con el grupo carboxilo de un N-α-aminoácido, protegido en su extremo carboxilo; de este modo se une covalentemente al polímero.

  • La protección del grupo amina (X) puede eliminarse, y un segundo N-α-aminoácido se unirá al aminoácido anclado.  Los pasos descritos se repiten hasta obtener la secuencia deseada. Una vez finalizada la síntesis, un reactivo libera el extremo carboxilo de su unión a la matriz, dejando el péptido deseado en solución.

En nuestros casi 15 años de experiencia, hemos diseñado y sintetizado multitud de péptidos que han sido utilizados por nuestros clientes en prácticamente todas sus áreas de trabajo, muy especialmente en la investigación.

Estamos deseando conocer sus necesidades

Diseño de Péptidos

La síntesis de péptidos puede ser sencilla, pero hay que respetar una serie de factores antes de iniciar la síntesis. La secuencia, la composición de aminoácidos y la longitud de los péptidos pueden influir en el correcto ensamblaje de los aminoácidos, así como en la posterior purificación. Estos factores afectarán a la solubilidad del producto final. A la hora de diseñar péptidos, tendremos en cuenta  los siguientes puntos para que nuestros de cara a que nuestros clientes reciban el producto ideal que se adapte a sus necesidades:

Composición de los aminoácidos

Esto afecta no sólo a la facilidad de ensamblaje de los aminoácidos, sino también a la solubilidad, la estabilidad y el posterior proceso de purificación.

La mayoría de los péptidos de interés, como los utilizados como antígenos, proceden de los extremos N-terminal, C-terminal o del interior de una secuencia de proteínas nativas, por lo que estos péptidos no siempre son ideales.

Algunos pueden ser insolubles o inestables, otros pueden causar problemas de purificación, mientras que, en otros casos, el plegado puede no ser similar al de las proteínas nativas.

Gracias a la experiencia que hemos adquirido a lo largo de los años, en Immunostep podemos localizar esos aminoácidos problemáticos y modificarlos mejorando las cualidades de los péptidos sintetizados.

Durante la producción se pueden realizar diversas modificaciones según las necesidades de nuestros clientes, por ejemplo, cubriendo las regiones del N-terminal o del C-terminal, según sea necesario, realizando modificaciones químicas, insertando espaciadores o sustituyendo los aminoácidos «problemáticos».

Longitud de la secuencia

Uno de los factores más críticos en la síntesis y purificación es la longitud excesiva. Por ejemplo, en Immunostep recomendamos no sobrepasar nunca los 10-15 aminoácidos para los péptidos utilizados como antígenos, con el objetivo de mantener la estructura del epítopo lineal en las proteínas nativas. 

Zonas hidrofóbicas

La hidrofobicidad afecta considerablemente a la solubilidad del péptido; en este sentido, nuestra experiencia nos permite aumentar la solubilidad del péptido adaptando la frecuencia de los diferentes aminoácidos en función de sus características hidrofílicas y/o hidrofóbicas.

Los péptidos de alta incidencia, como el triptófano, la leucina, la valina, la metionina, la fenilalanina y la isoleucina, pueden no disolverse en soluciones acuosas, lo que nos permite mantener la proporción de estos aminoácidos hidrofóbicos por debajo del 50%, asegurando al mismo tiempo la existencia de al menos un aminoácido cargado por cada cinco residuos.

A pH fisiológico, la arginina, la glutamina, el ácido aspártico y la lisina están cargados en sus cadenas laterales. Un simple cambio o la eliminación de algunos residuos polares en los extremos del término N o C puede influir positiva o negativamente en la solubilidad.

Estructura secundaria

Durante el proceso de síntesis del péptido, la formación de hojas β puede afectar a la solvatación y a la síntesis ordenada del péptido, provocando pérdidas en sus diferentes zonas.

Podemos reducir el número de estas eliminaciones y la aparición de productos no deseados en la síntesis recomendando la eliminación de las zonas en las que hay residuos múltiples o adyacentes de valina, isoleucina, tirosina, fenilalanina, triptófano, leucina, glutamina o treonina. En la mayoría de los casos, los cambios conservadores, así como otras medidas aplicadas durante la síntesis, pueden mejorar las posibilidades de éxito en cuanto a pureza y calidad.

Medidas como la inserción de glicina o prolina, cada tres residuos, o la sustitución de glutamina por asparagina, o de treonina por serina.

Modificación de Péptidos

A menudo nos encontramos con que nuestros clientes requieren diversas modificaciones en los péptidos que ya han sido desarrollados. Dichas modificaciones son habituales en diferentes experimentos y requieren la experiencia de un grupo acostumbrado a tratar con ellas. 

  • D- amino acids

  • C-term modifications: Amidation, lys(Biotin), Lys (FAM)

  • C-term modifications: Amidation, lys(Biotin), Lys (FAM)

  • N-term modifications: Acetylation, Myristic Acid, Palmitic acid, Formic acid, Biotin. 

  • N-term Fluorescent Labelling: FAM, FITC, TAMRA

  • Lys Side Chain Modifications: Lys (AC), Lys (Biotin)

  • Phosphorylation. Phosphorylation-Ser, Phosphorylation-Thr, Phosphorylation-Tyr

  • Cyclization. First Disulfide Bridge, Second Disulfide Bridge, head-to-tail cyclization

  • Conjugation. KLH BSA

  • Multiple Antigen Peptide (MAP) 4 branches, 8 branches

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