Ce este purificarea cu peptide?

Peptidele sunt polimeri mici formați din aminoacizi. Mulți sunt activi din punct de vedere biologic ca hormoni, toxine sau au alte abilități. Astfel de compuși sunt utilizați frecvent în cercetarea biologică, medicală și chimică. Ele servesc, de asemenea, ca blocuri de construcție ale proteinelor atunci când un număr dintre ele sunt legate între ele. Purificarea peptidelor este o tehnică folosită fie pentru a purifica cantități mari dintr-o peptidă dorită, fie pentru a ajuta la separarea peptidelor generate de digestia proteinelor.

Purificarea peptidelor se realizează prin utilizarea unei tehnici de cromatografie, o modalitate de separare a compușilor care se leagă diferențial la o matrice fizică. Cromatografia lichidă la presiune înaltă (HPLC) este utilizată în mod obișnuit pentru purificarea peptidelor. Peptida sau peptidele sunt aplicate într-un amestec de solvenți care se modifică în timp pe măsură ce sunt pompate printr-o coloană de mărgele mici la presiune ridicată. Diferite peptide eluează la diferite momente de timp și sunt detectate de un monitor, frecvent un spectrofotometru UV.

Când se efectuează cercetări asupra peptidelor, adesea substanța de interes este rară și nu poate fi achiziționată de la companiile chimice. Dacă structura peptidei dorite este cunoscută, este adesea mai ușor să se prepară chimic prin sinteza peptidei decât să izolați compusul din surse naturale. Izolarea produselor naturale este notoriu dificilă. Peptidele sintetice sunt în general purificate prin HPLC.

O astfel de sinteză chimică poate fi descurajantă pentru un cercetător independent care nu este chimist. Frecvent, această sarcină este contractată companiilor de sinteză de peptide care sunt specializate în aceste tehnici. Acest lucru poate fi mai economic decât încercarea de a configura sistemul de la zero într-un laborator. Companiile de peptide pot produce peptide personalizate, adaptate nevoilor cercetătorului.

Un alt motiv pentru purificarea peptidei poate fi atunci când un cercetător a purificat o proteină și încearcă să-i determine identitatea. El sau ea poate degrada proteina în fragmente de peptide, poate separa fragmentele prin purificare și poate avea modelul de fragmentare al peptidelor detectat de un spectrometru de masă pe măsură ce eluează din coloană. Această tehnică este cunoscută sub numele de LC-MS, scurt pentru cromatografie lichidă-spectrometrie de masă. Oferă greutatea moleculară și compoziția de aminoacizi a fragmentelor și, adesea, permite identificarea proteinelor, dacă au fost identificate anterior unele similare sau identice.

Mulți cercetători lucrează cu peptide care au caracteristici noi, cum ar fi aminoacizii nenaturali, pentru a încerca să găsească unele cu activități biologice neobișnuite. Există un întreg domeniu numit peptidomimetice dedicat studiului unor astfel de peptide noi. Adesea, secvențele generate de computer sunt proiectate și o bibliotecă de peptide este sintetizată care cuprinde o serie de peptide atipice. Purificarea cu peptide este utilizată pentru a separa membrii individuali ai acestei biblioteci pentru a furniza peptidă pură pentru a testa activitatea biologică. Această strategie a avut succes în a genera cel puțin un nou medicament disponibil comercial.
Multe dintre peptidele biologic active sunt de interes pentru utilizări medicale. Compușii utilizați comercial, cum ar fi insulina, sunt produși în mod obișnuit de sistemele de supraexpresie ADN recombinant care generează cantități mari de compus dorit. Frecvent, peptidele sunt modificate genetic pentru a facilita purificarea prin adăugarea unui fel de etichetă pe fronturile lor. Aceasta permite utilizarea cromatografiei de afinitate pentru a purifica peptida.

Cu acest tip de cromatografie, eticheta este un compus, cum ar fi histidina, care va lega o matrice de margele, cum ar fi nichelul, aleasă pentru capacitatea sa de a lega eticheta. Proteinele și peptidele nedorite trec în general prin coloană fără a se lega. Peptida special concepută se leagă de obicei puternic de coloană. După ce proteinele contaminante și peptidele au fost spălate, peptida dorită este eluată de un compus care concurează pentru legarea la matrice. Unul are apoi un preparat destul de pur al peptidei dorite, iar marcajul poate fi îndepărtat prin clivaj.