Di bidang bioteknologi saat ini, mensintesis lebih dari 300 asam amino protein selalu menjadi tujuan para ilmuwan.Ini tidak hanya melibatkan teknik kompleks dalam rekayasa genetika, tetapi juga membutuhkan metode kimia baru untuk mendukungnya.Dalam hal ini,
Munculnya ligasi kimia asli (NCL) memberikan solusi yang efektif untuk sintesis protein kompleks.Inti dari teknologi NCL adalah bahwa ia dapat mengikat beberapa peptida yang tidak terlindungi dengan cara kovalen untuk membangun polipeptida atau protein rantai panjang.
Kunci proses kimia NCL terletak pada langkah pertama dalam reaksi, yaitu, kelompok tiol yang terdisosiasi dari residu sistein terminal-N bereaksi dengan sulfat terminal-C.Proses ini biasanya dilakukan dalam fase air dalam kondisi fisiologis (pH ~ 7.0).Ketika tiol sistein N-terminal bereaksi dengan sulfat terminal-C dari peptida yang tidak terlindungi kedua, perantara yang dapat dibalik terbentuk.Intermediate ini kemudian dengan cepat digabungkan kembali melalui mekanisme transfer S, N-asil internal, menciptakan ikatan amina yang diinginkan.
Keuntungan teknologi ini terletak pada spesifisitas dan selektivitasnya, yang secara efektif dapat menghindari generasi produk sampingan.
Katalis yang paling umum digunakan dalam proses NCL adalah asam 4-mercaptophenylacetic (MPAA), yang penting untuk meningkatkan hasil produk.Selain itu, NCL memiliki kemoselektivitas yang sangat baik, yang berarti bahwa ada sedikit reaksi dengan kelompok fungsional lain dalam reaksi, yang sangat ideal untuk sintesis protein kompleks.
Dasar teknologi NCL berasal dari konsep ligasi kimia yang diusulkan oleh Stephen Kent dan Martina Schnölzer pada tahun 1992, metode praktis pertama untuk sintesis peptida yang tidak dilindungi.Kemudian pada tahun 1994, Philip Dawson et al.Terobosan ini mengarah pada pembentukan ikatan amina asli, yang dapat lebih efektif mensintesis protein makromolekul.
Keunggulan teknologi NCL terletak pada tingkat pemanfaatan atom ekonomi dan penggunaan pelarut yang ramah lingkungan, menunjukkan respons yang kuat terhadap konsep kimia hijau.
Teknologi NCL dapat banyak digunakan dalam sintesis protein makromolekul, yang sangat penting untuk menciptakan enzim atau protein dengan fungsi khusus.Karena efisiensi NCL yang tinggi, teknologi ini membuatnya layak untuk mensintesis sejumlah besar protein fungsional yang mungkin memiliki potensi besar dalam penelitian biomedis dan pengembangan obat.
Evolusi teknologi NCL juga telah mempromosikan pengembangan teknologi inovatif lainnya, seperti metode laut (BIS (2-sulfanylethyl), yang membuat sintesis protein kompleks lebih fleksibel dan nyaman.Teknologi varian ini semakin memperluas kemampuan kita untuk mensintesis protein menggunakan metode kimia dan membuka ruang yang lebih luas untuk eksplorasi.
Singkatnya, teknologi NCL tidak hanya mengubah cara protein disintesis, tetapi juga berdampak besar pada banyak bidang ilmu biologi.Dengan kemajuan sains dan teknologi, metode ini pasti akan terus mempromosikan perluasan batas ilmiah.Di masa depan, bagaimana teknologi ini akan membantu pengembangan generasi baru protein?