Language
Country/Area
No result found
Sự tiến hóa của phương pháp gắn kết hóa học: nó đã mở ra kỷ nguyên mới trong quá trình tổng hợp protein vào năm 1994 như thế nào?
Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, việc ứng dụng công nghệ nối hóa học trong tổng hợp protein ngày càng nhận được sự quan tâm. Đặc biệt vào năm 1994, sự xuất hiện của Native Chemical Ligation (NCL) đã cung cấp một phương pháp mới để tổng hợp các chuỗi protein lớn hơn và phức tạp hơn. Công nghệ này không chỉ cải thiện đáng kể hiệu quả tổng hợp protein mà còn mở rộng năng lực của các nhà khoa học trong lĩnh vực này. khả năng nghiên cứu.
Các nguyên tắc cơ bản của việc buộc hóa chất bản địa
Native Chemical Ligation là công nghệ kết hợp cộng hóa trị hai đoạn peptide không được bảo vệ để tổng hợp chuỗi peptide lớn hơn, chủ yếu dựa vào phản ứng của nhóm thiol của dư lượng cysteine nằm ở đầu N. Phản ứng này thường được thực hiện trong dung dịch đệm có độ pH trung tính, chẳng hạn như dung dịch axit amin trong axit clohydric 6 M.
Trong phương pháp thắt hóa học tự nhiên, nhóm thiol bị ion hóa của cysteine đầu N tấn công thioester đầu C của một peptide không được bảo vệ khác, tạo thành chất trung gian thioester nhanh chóng được chuyển qua S nội phân tử, chuyển N-acyl tái kết hợp thành tự nhiên amit (liên kết peptit).
Bối cảnh lịch sử công nghệ
Native Chemical Ligation không phải là một công nghệ qua đêm. Sự ra đời của nó có thể bắt nguồn từ năm 1992, khi Stephen Kent và Martina Schnölzer thuộc Viện nghiên cứu Scripps lần đầu tiên đề xuất khái niệm "nối hóa học", là một phương pháp hóa học để kết hợp A. phương pháp ngưng tụ cộng hóa trị các peptide không được bảo vệ với nhau.
Năm 1994, Philip Dawson, Tom Muir và Stephen Kent đã báo cáo về phương pháp Thắt hóa học tự nhiên. Công nghệ này không chỉ giúp hình thành các liên kết peptide tự nhiên mà còn khắc phục hiệu quả nhiều hạn chế của kỹ thuật tổng hợp truyền thống.
Đặc điểm cốt lõi của phương pháp Thắt hóa học tự nhiên là tính chọn lọc hóa học và chọn lọc vùng mạnh, rất quan trọng cho hầu hết quá trình tổng hợp protein.
Ứng dụng và thách thức hiện tại
Với việc áp dụng rộng rãi Kỹ thuật thắt hóa học tự nhiên trong quá trình tổng hợp protein hóa học hiện đại, nhiều chiến lược tổng hợp sáng tạo đã xuất hiện. Sử dụng công nghệ này, các nhà khoa học có thể tổng hợp các protein lớn mà bình thường không thể tạo ra được, điều này có tác động tích cực đến nghiên cứu y sinh, phát triển vắc xin và kỹ thuật protein.
Với phương pháp thắt hóa học tự nhiên, cả protein biến đổi sau dịch mã và protein phức hợp chứa axit amin không mã hóa đều có thể được tổng hợp với hiệu quả gần như định lượng. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng cụ thể, đặc biệt là trong lĩnh vực phát triển thuốc mới và liệu pháp gen.
Đặc tính "xanh" của Native Chemical Ligation được thể hiện ở khả năng tiết kiệm nguyên tử tuyệt vời và khả năng sử dụng các dung môi vô hại, khiến nó chiếm một vị trí trong lĩnh vực tổng hợp hóa học thân thiện với môi trường.
Định hướng tương lai
Với việc nghiên cứu sâu hơn, tiềm năng của việc thắt hóa chất bản địa vẫn chưa được khai thác hết. Không chỉ trong việc phát triển các phản ứng hóa học mới mà còn cả các loại công nghệ tổng hợp protein khác, chẳng hạn như Thắt protein biểu hiện và sử dụng các loại dây nối peptide khác. Trong bối cảnh đó, việc tiếp tục khám phá các chiến lược kết nối sẵn có khác cũng là một trong những hướng quan trọng cho nghiên cứu trong tương lai.
Trong thời đại công nghệ thay đổi nhanh chóng như hiện nay, sự phát triển của công nghệ Thắt hóa học tự nhiên sẽ ảnh hưởng như thế nào đến sự hiểu biết và ứng dụng của chúng ta về tổng hợp phân tử sinh học?
