SINTESI CHIMICA DELLE PROTEINE

Autori: Roberta e Sara

Per ottenere le proteine si possono usare tre modi:

•Sintesi chimica

•Espressione DNA ricombinante

•Isolamento e purificazione

Per fare la sintesi ci sono due motivazioni:

Chimica à ricerca di nuove reattività o nuovi metodi automatizzati, per la sintesi efficace.

Farmacologica à vengono usati come strumenti di indagine, per diagiosi,analisi, ecc.

La sintesi chimica sfrutta la chimica organica per formare il legame peptidico, la catena viene formata aggiungendo un aminoacido alla volta e ad ogni step vengono fatte la purificazione, l’isolamento e la caratterizzazione del prodotto.

Per sintetizzare la proteina gli aminoacidi devono allinearsi nella corretta sequenza, per fare ciò vengono utilizzati dei gruppi funzionali prottettori quindi i 2 gruppi funzionali che devono formare il legame peptidico sono liberi. Dopo la formazione del dipeptide si puo procedere con un allungamento graduale (si aggiungono uno ad uno gli aminoacidi) o con la condensazione di oligopeptidi (si utilizzano gli oligopeptidi invece degli aminoacidi). 

Un  buon gruppo prottetore si deve legare stabilmente con l’aminoacido, deve avere scarsa reattivita con l'aminoacido e allo stesso tempo deve essere facilmente eliminabile e rimuovibile in modo selettivo.

Ecco alcuni gruppi prottetori delle amine, delle catene laterali e del carbossile:

Gruppo Benzilico

Boc

Fmoc

Gruppo benzile

Le sintesi possono essere fatte in fase liquida o in fase solida:

La fase liquida viene fatta da C à N terminali, quindi in ordine inverso; uno dei problemi maggiori è che in questa sintesi è necessaria la purificazione del peptide ad ogni passaggio per evitare l'accumolo di impurezze.

La fase solida invece utilizza una resina poliesterenica (dove è presente il 2% di divinilbenzene, per creare lagami incrociati).

La peculiarità della sintesi su fase solida è che è possibile automatizzare il processo.

VANTAGGI

•Sintesi proteine «non-naturali»

•Introduzione aminoacidi custom

•Introduzione aminoacidi fluorescenti

•Processo automatizzato

•Alte rese ed alta purezza

•Sintesi di piccoli peptidi terapeutici (es: ormoni,  ossitocina...) non ottenibili per DNA ricombinante o isolamento

SVANTAGGI

•È efficace soltanto per proteine piccole (< 300 aminoacidi)

•Possibili problemi di folding(spesso assistito da complessi proteici)

•Possibile ossidazione di aminoacidi (cys)

•Problemi nel legame con metalli (richiede molta analisi postsintesi)

LIMITAZIONI

•Non è possibile fare le modificazioni post-traduzonali.

MODIFICAZIONI POST TRADUZIONALI