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L'évolution de la technologie de ligature chimique : comment a-t-elle marqué le début d'une nouvelle ère de synthèse des protéines en 1994 ?
Avec les progrès de la science et de la technologie, l'application de la technologie de ligature chimique à la synthèse des protéines fait l'objet d'une attention croissante. En 1994 notamment, l'émergence de la ligature chimique native (NCL) a fourni une nouvelle méthode de synthèse de chaînes protéiques plus grandes et plus complexes. Cette technologie a non seulement amélioré de manière significative l'efficacité de la synthèse des protéines, mais a également élargi les capacités des scientifiques dans ce domaine. possibilités de recherche.
Principes de base de la ligature chimique native
La ligation chimique native est une technologie qui combine de manière covalente deux segments peptidiques non protégés pour synthétiser une chaîne peptidique plus grande, en s'appuyant principalement sur la réaction du groupe thiol du résidu cystéine situé à l'extrémité N-terminale. Cette réaction est généralement effectuée dans un tampon aqueux à pH neutre, tel qu'une solution de l'acide aminé dans de l'acide chlorhydrique 6 M.
Dans la ligation chimique native, le groupe thiol ionisé de la cystéine N-terminale attaque le thioester C-terminal d'un autre peptide non protégé, formant un intermédiaire thioester qui passe rapidement par le transfert intramoléculaire de S,N-acyle se recombine en natif. amide (liaison peptidique).
Contexte historique de la technologie
La ligature chimique native n'est pas une technologie du jour au lendemain. Sa naissance remonte à 1992, lorsque Stephen Kent et Martina Schnölzer du Scripps Research Institute ont proposé pour la première fois le concept de « ligature chimique », qui est une manière chimique de combiner A. méthode de condensation covalente de peptides non protégés ensemble.
En 1994, Philip Dawson, Tom Muir et Stephen Kent ont décrit la ligation chimique native. Cette technologie a non seulement aidé à former des liaisons peptidiques natives, mais a également permis de surmonter efficacement de nombreuses limitations des techniques de synthèse traditionnelles.
La principale caractéristique de Native Chemical Ligation est sa forte sélectivité chimique et sa régiosélectivité, qui sont cruciales pour la plupart des synthèses de protéines.
Applications et défis actuels
Avec l'application généralisée de la ligature chimique native dans la synthèse chimique moderne des protéines, de nombreuses stratégies de synthèse innovantes ont vu le jour. Grâce à cette technologie, les scientifiques peuvent synthétiser de grosses protéines qui seraient autrement impossibles à fabriquer, ce qui a un impact positif sur la recherche biomédicale, le développement de vaccins et l’ingénierie des protéines.
Avec la ligature chimique native, les protéines modifiées post-traductionnellement et les protéines complexes contenant des acides aminés non codants peuvent être synthétisées avec une efficacité quasi quantitative. Ceci est particulièrement important pour des applications spécifiques, notamment dans les domaines du développement de nouveaux médicaments et de la thérapie génique.
Les caractéristiques « vertes » de Native Chemical Ligation se reflètent dans son excellente économie atomique et sa capacité à utiliser des solvants inoffensifs, ce qui lui permet d'occuper une place dans le domaine de la synthèse chimique respectueuse de l'environnement.
Orientation future
Avec l'approfondissement de la recherche, le potentiel de la ligature chimique native n'a toujours pas été pleinement exploité. Non seulement dans le développement de nouvelles réactions chimiques, mais également dans d’autres types de technologies de synthèse de protéines, telles que la ligature de protéines exprimées et l’utilisation d’autres types de ligatures peptidiques. Dans ce contexte, continuer à explorer d’autres stratégies de connexion disponibles constitue également l’une des orientations importantes des recherches futures.
Dans cette ère d'évolution technologique rapide, comment le développement de la technologie de ligature chimique native affectera-t-il notre compréhension et notre application de la synthèse de biomolécules ?
