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A evolução da tecnologia de ligação química: como ela inaugurou uma nova era de síntese de proteínas em 1994?
Com o avanço da ciência e da tecnologia, a aplicação da tecnologia de ligação química na síntese de proteínas tem recebido cada vez mais atenção. Especialmente em 1994, o surgimento da Ligação Química Nativa (NCL) proporcionou um novo método para a síntese de cadeias proteicas maiores e mais complexas. Esta tecnologia não só melhorou significativamente a eficiência da síntese proteica, mas também expandiu as capacidades dos cientistas neste campo. possibilidades de pesquisa.
Princípios básicos da Ligação Química Nativa
Native Chemical Ligation é uma tecnologia que combina covalentemente dois segmentos peptídicos desprotegidos para sintetizar uma cadeia peptídica maior, contando principalmente com a reação do grupo tiol do resíduo de cisteína localizado no terminal N. Esta reação é geralmente realizada num tampão aquoso de pH neutro, tal como uma solução do aminoácido em ácido clorídrico 6 M.
Na Ligação Química Nativa, o grupo tiol ionizado da cisteína N-terminal ataca o tioéster C-terminal de outro peptídeo desprotegido, formando um intermediário tioéster que é rapidamente passado através da transferência intramolecular S,N-acil recombina-se em nativo amida (ligação peptídica).
Antecedentes históricos da tecnologia
A Ligação Química Nativa não é uma tecnologia da noite para o dia. Seu nascimento remonta a 1992, quando Stephen Kent e Martina Schnölzer, do Scripps Research Institute, propuseram pela primeira vez o conceito de "ligação química", que é uma forma química de combinar A. método de condensação covalente de peptídeos desprotegidos.
Em 1994, Philip Dawson, Tom Muir e Stephen Kent relataram a Ligação Química Nativa. Essa tecnologia não apenas ajudou a formar ligações peptídicas nativas, mas também superou com eficácia muitas limitações das técnicas tradicionais de síntese.
A principal característica da Ligação Química Nativa é sua forte seletividade química e regiosseletividade, que são cruciais para a maior parte da síntese de proteínas.
Aplicações e desafios atuais
Com a ampla aplicação da Ligação Química Nativa na síntese química moderna de proteínas, surgiram muitas estratégias de síntese inovadoras. Usando esta tecnologia, os cientistas podem sintetizar grandes proteínas que de outra forma seriam impossíveis de produzir, o que tem um impacto positivo na investigação biomédica, no desenvolvimento de vacinas e na engenharia de proteínas.
Com a Ligação Química Nativa, tanto proteínas modificadas pós-tradução quanto proteínas complexas contendo aminoácidos não codificantes podem ser sintetizadas com eficiência quase quantitativa. Isto é particularmente importante para aplicações específicas, particularmente nas áreas de desenvolvimento de novos medicamentos e terapia genética.
As características "verdes" da Ligação Química Nativa se refletem em sua excelente economia de átomos e na capacidade de usar solventes inofensivos, fazendo com que ela ocupe um lugar no campo da síntese química ecologicamente correta.
Direção futura
Com o aprofundamento das pesquisas, o potencial da Ligação Química Nativa ainda não foi totalmente explorado. Não apenas no desenvolvimento de novas reações químicas, mas também em outros tipos de tecnologias de síntese de proteínas, como a Expressed Protein Ligation e a utilização de outros tipos de ligações peptídicas. Neste contexto, continuar a explorar outras estratégias de conexão disponíveis é também uma das direções importantes para pesquisas futuras.
Nesta era de rápidas mudanças tecnológicas, como o desenvolvimento da tecnologia de Ligação Química Nativa afetará nossa compreensão e aplicação da síntese de biomoléculas?
