Peptide

—> Oligomere die durch Verknüpfung von AS entstehen, Biopolymere

• 2-Aminosäuren: monomere Einheit

  —> 2 AS: Dipeptid, 3 AS: Tripeptid

  —> <10: Oligopeptid

  —> >10: Polypeptid

  —> ca. >100 AS: Protein = Polymer aus AS

• Aminosäuren in Peptid sind über Peptidbindungen verknüpft ((Säure)amidbindungen zwischen alpha Aminocarbonsäuren)

Resultat einer Kondensationsreaktion zwischen der Carboxylfunktion der ersten AS und der Aminofunktion am alpha-Kohlenstoff der 2. AS

—> führt zum Doppelbindungscharakter der Peptidbindung

—> planarität (Winkel 0° oder 180°)

—> Carbonyl-O und NH- meist trans konfiguriert, cis zB bei Cyclopeptiden

—> Bindungslänge (=132 pm) zwischen C-N(147 pm) C=N(127 pm)

—> Rotation sehr langsam, frei möglich zu Peptidbindung benachbarten Resten (je nach sterischem Anspruch der SK)

—> hohe Stabilität der Peptidbindung

• da omega nur 0°-180° betragen kann entsprechen phi und psi der Verschränkung der Ebenen entlang der Peptidbindung

• Ramachandran-Plot: erlaubte Winkelkombinationen aus phi und psi

1. AS-1 wird N-, AS-2 C-terminal geschützt

2. AS-1 wird am C-Terminus aktiviert

3. Amidkupplung verbindet AS-1 und AS-2

4. Dipeptid kann N-/ C- terminal entschützt und verlängert werden

—> SG müssen orthogonal sein, Art der Carbonsäureaktivierung muss passen

SPPS = Solid Phase Peptide Synthesis

• Moleküle sind während des Synthesevorgangs an einer festen Phase gebunden (Harz)

• werden nach vollendeter Synthese von dieser abgespalten

• zwischen einzelnen Schritten wird LM abgesaugt, Harz gewaschen und direkt weiterverwendet

Vt:

• geringer präparativer Aufwand (Aufarbeitung/-reinigung)

• große Zeitersparnis (Aufarbeitung/-reinigung)

• automatisierbar (Syntheseroboter)

• Ausbeute höher

Nachteile:

• robuste Reaktionsführung notwendig

• Verfügbarkeit von Bausteinen entsprechend der SG-strategie

• Feste Phase: Merrifield-Harz (Boc-Strategie, terminales -COOH)

• Polystyrol- Harz aus Styrol und 1,4-Divinylbenzol (Quervernetzung)

• Synthese vom C- zum N-Terminus, ca. 100 AS

1. Start-AS am Harz anbringen

2. entfernen der temporären SG

3. Kupplung der nächsten AS

4. Entfernung der temporären SG (permanente SG müssen orthogonal gewählt werden!)

5. n-fache wiederholung der schritte 3 und 4

6. finale Entschützung der permanenten SG und Harzabspaltung

! TFA ist sauer genug um Boc abzuspalten, aber nicht den Benzylester vom Harz

• Festphasensynthese durch sterischen Anspruch der Peptidkette am Harz limitiert

• Semisynthetische Peptide: Verbindung von Peptidfragmenten (synthetischen oder natürlichen Ursprungs)

• native chemische ligation (NCL): Funktion von Ligasen chemisch realisieren

• VT: kein Protein nötig + größere Bandbreite an Verbindungspunkten

Limitation: Cystein verbleibt an Verknüpfungsstelle

—> selektive hydrogenolytische Entschwefelung bei geeigneten SG möglich

—> analytische Charakterisierung eines synthetischen Peptids

—> Abspaltung der jeweils N-terminalen Aminosäure einer bestehenden Peptidkette (Sequenzierung)

—> Gegenwart von Phenylthioisocyanat

—> Bildung von Phenylthiohydantoin-Derivate

• Identifikation der Phenylthiojydantoin-Derivate durch Vergleich mit chem Standards (zB Chromatographie)

• Automatisierung möglich (bis zu 50 Zyklen, je Zyklus > 98% Ausbeute, Nebenprodukte führen bei > 50 Zyklen zu schlechtem Signal-Rausch-Verhältnis)

• Bedingungen: Kupplung bei pH>7, Spaltung unter starker wasserfreier Säure

—> Mechanismus auf KK