Vol. 2° - I.10.
Sintesi Biotecnologica dei Peptidi
10.1. Sintesi in fase solida
Il momento cruciale nella
sintesi dei peptidi fu il 1962, quando Robert Merrifield descrisse la sintesi
del tetrapeptide Leu-Ala-Gly-Val (L-A-G-V) su un supporto solido polimerico,
procedura cui venne dato il nome di sintesi
peptidica in fase solida (SPPS)
e il suo impatto scientifico è stato talmente importante da far meritare a
Merrifield il premio Nobel per la Chimica del 1984.
Le varianti tecniche della SPPS originale sono numerose, e
oggi molti peptidi di media grandezza (20-80 residui aminoacidici) sono
facilmente sintetizzabili con procedure industriali quasi totalmente
automatizzate, mentre peptidi più piccoli (<20 residui aminoacidici)
possono addirittura essere preparati in laboratorio utilizzando sintetizzatori
automatici computerizzati i cui costi sono sempre più contenuti. I nuovi
strumenti automatici possono completare la sintesi in poche ore o in pochi
giorni. Gli strumenti sono sempre controllati da potenti microprocessori
governati da specifici programmi che possono rimuovere campioni del peptide in
corso di sintesi sulla resina per analizzare l’efficienza di accoppiamento
degli aminoacidi.
I reagenti che tali macchine utilizzano sono costituiti da
aminoacidi protetti, solventi e reattivi di sintesi, tutti disponibili in
commercio e spesso prodotti dalle stesse ditte che commercializzano i
sintetizzatori di peptidi, in modo tale da essere adattati alle
apparecchiature stesse.
10.2. Sintesi enzimatica
Un’area
nuova e promettente della sintesi dei peptidi si serve di enzimi proteolitici
che catalizzano la lisi e/o la formazione di legami peptidici. L’equilibrio
tra un peptide e i prodotti derivati dalla proteolisi si dirige normalmente
verso il prodotto di proteolisi, anche se in condizioni rigidamente
controllate quest’equilibrio può essere spostato a favore della sintesi
peptidica, essendo così possibile programmare una sintesi
enzimatica del peptide (SEP). Sino ad oggi gli enzimi
utilizzabili a tale scopo sono stati: chimotripsina, tripsina, subtilina,
papaina, chimopapaina, pepsina, termolisina, elastasi e carbossipeptidasi Y.
|
Codoni
dell’mRNA -
Sequenze nucleotidiche codificanti |
|||
|
Aminoacido |
Sigla |
Codice |
Codoni |
|
Fenilalanina |
Phe |
F |
UUU; UUC |
|
Leucina |
Leu |
L |
UUA; UUG; CUU; CUC; CUA; CUG |
|
Isoleucina |
Ile |
I |
AUU;
AUC; AUA |
|
Metionina |
Met |
M |
AUG |
|
Valina |
Val |
V |
GUU;
GUC; GUA; GUG |
|
Serina |
Ser |
S |
UCU;
UCC; UCA; UCG; AGU; AGC |
|
Prolina |
Pro |
P |
CCU; CCC;
CCA; CCG |
|
Treonina |
Thr |
T |
ACU;
ACC; ACA; ACG |
|
Alanina |
Ala |
A |
GCU;
GCC; GCA; GCG |
|
Cisteina |
Cys |
C |
UGU |
|
Triptofano |
Trp |
W |
UGG |
|
Arginina |
Arg |
R |
CGU;
CGC; CGA; CGG; AGA; AGG |
|
Glicina |
Gly |
G |
GGU;
GGC; GGA; GGG |
|
Tirosina |
Tyr |
Y |
UAU; UAC |
|
Istidina |
His |
H |
CAU;
CAC |
|
Glutammina |
Gln |
Q |
CAA; CAG |
|
Asparagina |
Asn |
N |
AAU;
AAG |
|
Lisina |
Lys |
K |
AAA;
AAG |
|
Acido
aspartico |
Asp |
D |
GAU;
GAC |
|
Acido
glutammico |
Glu |
E |
GAA; GAG |
|
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