पॉलीपेप्टाइड एक यौगिक है जो पेप्टाइड बॉन्ड (एमाइड बॉन्ड) से जुड़े दो या दो से अधिक अमीनो एसिड से बनता है। पॉलीपेप्टाइड्स शरीर में विभिन्न प्रणालियों, अंगों, ऊतकों और कोशिकाओं की कार्यात्मक गतिविधियों को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और अक्सर कार्यात्मक विश्लेषण, एंटीबॉडी अनुसंधान और दवा विकास में उपयोग किए जाते हैं। पॉलीपेप्टाइड्स को उनके भौतिक रासायनिक गुणों को बदलने के लिए संशोधित करना पॉलीपेप्टाइड अनुसंधान में एक सामान्य तकनीक है। पॉलीपेप्टाइड संशोधन विविध हैं, और संशोधन स्थल के आधार पर, उन्हें एन - टर्मिनल संशोधन, सी - टर्मिनल संशोधन, साइड चेन संशोधन, अमीनो एसिड संशोधन और बैकबोन संशोधन (चित्र 1) में वर्गीकृत किया जा सकता है। पेप्टाइड्स की मुख्य श्रृंखला संरचना या साइड चेन समूहों को बदलने के एक महत्वपूर्ण साधन के रूप में, पॉलीपेप्टाइड संशोधन पेप्टाइड यौगिकों के भौतिक रासायनिक गुणों को प्रभावी ढंग से बदल सकता है, पानी में घुलनशीलता बढ़ा सकता है, उनके जैव वितरण को बदल सकता है, विवो क्रिया समय को बढ़ा सकता है, विषाक्त दुष्प्रभावों को कम कर सकता है और इम्यूनोजेनेसिटी को खत्म कर सकता है। आज, हम कुछ सबसे महत्वपूर्ण पॉलीपेप्टाइड संशोधनों और उनकी विशेषताओं का परिचय देंगे।
1. चक्रण
प्रकृति में, कई जैविक रूप से सक्रिय पॉलीपेप्टाइड चक्रीय पॉलीपेप्टाइड हैं; इसलिए, आधुनिक बायोमेडिसिन में चक्रीय पेप्टाइड्स के कई अनुप्रयोग हैं। रैखिक पेप्टाइड्स की तुलना में चक्रीय पेप्टाइड्स में बेहतर कठोरता होती है और पाचन तंत्र के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी होते हैं, जिससे उन्हें पाचन तंत्र में जीवित रहने और लक्ष्य रिसेप्टर्स के लिए मजबूत संबंध प्रदर्शित करने की अनुमति मिलती है। चक्रीय पेप्टाइड्स आम तौर पर चक्रीकरण के माध्यम से बनते हैं, जिन्हें पार्श्व {{2}श्रृंखला{{3}से-पक्ष{{5}श्रृंखला, टर्मिनल-से{{7}पक्ष{8}श्रृंखला, और टर्मिनल-से{{10}टर्मिनल (सिर{11}}से-पूंछ से जुड़ा हुआ) चक्रीकरण विधियों में वर्गीकृत किया जा सकता है।
(1) पार्श्व से -श्रृंखला से {{2}से लेकर पार्श्व तक {{4}श्रृंखला का चक्रण
सिस्टीन अवशेषों के बीच डाइसल्फ़ाइड ब्रिजिंग पेप्टाइड रिंग बनाने के सबसे आम तरीकों में से एक है, और यह विधि साइड {{0}चेन - से {{2}साइड {{3}चेन साइक्लाइजेशन से संबंधित है। यह चक्रीकरण सिस्टीन अवशेषों की एक जोड़ी को डीप्रोटेक्ट करके और फिर उन्हें डाइसल्फ़ाइड बंधन बनाने के लिए ऑक्सीकरण करके शुरू किया जाता है। थियोल सुरक्षा समूह को चुनिंदा रूप से हटाकर पॉलीसाइक्लिक संश्लेषण प्राप्त किया जा सकता है। चक्रीकरण या तो पृथक्करण के बाद विलायक में या पृथक्करण से पहले राल पर किया जा सकता है। चूंकि राल पर पेप्टाइड्स आसानी से चक्रीय संरचना नहीं बनाते हैं, राल पर चक्रीकरण विलायक में चक्रीकरण की तुलना में कम कुशल हो सकता है। दूसरे प्रकार की पार्श्व {9}श्रृंखला{{10}पक्ष-श्रृंखला चक्रीकरण में एस्पार्टिक एसिड या ग्लूटामिक एसिड अवशेषों और मूल अमीनो एसिड के बीच एक एमाइड संरचना का निर्माण शामिल होता है। इसके लिए आवश्यक है कि साइड चेन पर सुरक्षा समूह को राल पर और पृथक्करण के बाद, चुनिंदा रूप से हटाया जाना चाहिए। तीसरे प्रकार की पार्श्व {{14}श्रृंखला{{15}पक्ष-श्रृंखला चक्रीकरण में टायरोसिन या पी-हाइड्रॉक्सीफेनिलग्लिसिन से बाइफिनाइल ईथर का निर्माण शामिल होता है; हालाँकि, इन यौगिकों की तैयारी के लिए अद्वितीय प्रतिक्रिया स्थितियों की आवश्यकता होती है और इसलिए आमतौर पर पारंपरिक पेप्टाइड्स के संश्लेषण में इसका उपयोग नहीं किया जाता है।
(2)टर्मिनल-से-साइड चेन
टर्मिनल {{0} से {{1} साइड चेन चक्रीकरण में आम तौर पर सी {{2} टर्मिनस और लाइसिन या ऑर्निथिन साइड चेन के अमीनो समूह के बीच, या एन {3} टर्मिनस और एसपारटिक या ग्लूटामिक एसिड साइड चेन के बीच एक एमाइड बॉन्ड का निर्माण शामिल होता है। कुछ पेप्टाइड चक्रीकरण टर्मिनल सी-टर्मिनस और सेरीन या थ्रेओनीन साइड चेन के बीच एक ईथर बंधन के गठन से भी बनते हैं।
(3) शीर्ष से -पूंछ (या टर्मिनल-टर्मिनल) का चक्रण एन{4}टर्मिनल अमीनो समूह और पेप्टाइड के सी{5}}टर्मिनल कार्बोक्सिल समूह के संशोधन से बनता है। पेप्टाइड्स की तरह श्रृंखला को एक विलायक में चक्रित किया जा सकता है या पार्श्व श्रृंखला चक्रीकरण के माध्यम से राल पर स्थिर किया जा सकता है। ऑलिगोमेराइजेशन से बचने के लिए सॉल्वैंट्स में चक्रण पेप्टाइड्स की कम सांद्रता का उपयोग करके किया जाना चाहिए। चक्रीय पेप्टाइड्स के शीर्ष से - से पूंछ श्रृंखला संश्लेषण की उपज श्रृंखला पेप्टाइड के अनुक्रम पर निर्भर करती है। इसलिए, चक्रीय पेप्टाइड्स की बड़े पैमाने पर तैयारी से पहले, सबसे पहले संभावित चेन लेड पेप्टाइड्स की एक लाइब्रेरी बनाई जानी चाहिए, उसके बाद सर्वोत्तम परिणाम देने वाले अनुक्रम को खोजने के लिए चक्रीकरण किया जाना चाहिए।
2. ग्लाइकोसिलेशन
हमारे सबसे आम ग्लाइकोपेप्टाइड्स, जैसे वैनकोमाइसिन और टेकोप्लानिन, दवा प्रतिरोधी जीवाणु संक्रमण के इलाज के लिए महत्वपूर्ण एंटीबायोटिक हैं। अन्य ग्लाइकोपेप्टाइड्स का उपयोग अक्सर प्रतिरक्षा प्रणाली को उत्तेजित करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, चूंकि कई माइक्रोबियल एंटीजन ग्लाइकोसिलेटेड होते हैं, संक्रमण की चिकित्सीय प्रभावकारिता में सुधार के लिए ग्लाइकोपेप्टाइड्स का अध्ययन महत्वपूर्ण है। दूसरी ओर, अध्ययनों से पता चला है कि ट्यूमर कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली पर प्रोटीन असामान्य ग्लाइकोसिलेशन प्रदर्शित करते हैं, जिससे ग्लाइकोपेप्टाइड कैंसर और ट्यूमर प्रतिरक्षा रक्षा अनुसंधान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ग्लाइकोपेप्टाइड तैयारी आम तौर पर Fmoc/t-Bu विधि का उपयोग करती है। ग्लाइकोसिलेटेड अवशेष, जैसे कि थ्रेओनीन और सेरीन, अक्सर पेंटाफ्लोरोफेनॉल एस्टर द्वारा सक्रिय Fmoc सुरक्षा के माध्यम से पेप्टाइड्स में पेश किए जाते हैं।
3. फास्फोराइलेशन
मानव कोशिकाओं में, 30% से अधिक प्रोटीन फॉस्फोराइलेटेड होते हैं। फॉस्फोराइलेशन, विशेष रूप से प्रतिवर्ती फॉस्फोराइलेशन, कई सेलुलर प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जैसे सिग्नल ट्रांसडक्शन, जीन अभिव्यक्ति, सेल चक्र और साइटोस्केलेटन विनियमन, और एपोप्टोसिस।
फॉस्फोराइलेशन को अमीनो एसिड अवशेषों की एक विस्तृत श्रृंखला पर देखा जा सकता है, लेकिन सबसे आम फॉस्फोराइलेशन लक्ष्य सेरीन, थ्रेओनीन और टायरोसिन अवशेष हैं। फॉस्फोटायरोसिन, फॉस्फोथ्रेऑनिन और फॉस्फोसेरिन डेरिवेटिव को संश्लेषण के दौरान या संश्लेषण के बाद पेप्टाइड्स में पेश किया जा सकता है। सुरक्षा समूहों को चयनात्मक रूप से हटाने के साथ सेरीन, थ्रेओनीन और टायरोसिन अवशेषों का उपयोग करके चयनात्मक फॉस्फोराइलेशन प्राप्त किया जा सकता है। कुछ फॉस्फोराइलेटिंग एजेंट पश्च संशोधन के माध्यम से फॉस्फेट समूहों को पेप्टाइड्स में भी शामिल कर सकते हैं। हाल ही में, कीमोसेलेक्टिव स्टुडिंगर {{7}फ़ॉस्फाइट प्रतिक्रिया का उपयोग करके लाइसिन के साइट -} विशिष्ट फॉस्फोराइलेशन के मामले सामने आए हैं।
