Chemical ligation

Question 1

Perchè viene usato il processo di chemical ligation?

Answer 1

Mediante chemical ligation si possono costruire catene polipeptidiche lunghe sintetizzando piccole parti di 20/30 amminoacidi che vengono poi legate tra di loro.
Non ci sono problemi di racemizzazione e non sono necessari agenti di coupling.

Question 2

Come avviene e quali caratteristiche devono avere gli amminoacidi per fare chemical ligation?
Come funziona?

Answer 2

Il processo avviene in acqua con sequenze amminoacidiche completamente deprotette:
- L’ultimo amminoacido del primo peptide deve anche avere l’acido carbossilico finale trasformato in un tioestere aromatico
- Il primo amminoacido del secondo peptide deve iniziare con una cisteina
Bisogna poi metterli in acqua (si solubilizzano) e avviene la reazione di chemical ligation:
1- L’SH della cisteina (molto nucleofilo) del 2° amminoacido si lega al C del 1° amminoacido
2- Si libera il tioestere aromatico (ottimo gruppo uscente)
3- Avviene una transacilazione intramolecolare: l’NH2 del 1° amminoacido si attacca al carbossile del 2° formando il vero e proprio legame peptidico
4- Viene liberato l’SH della cisteina

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Question 3

Come funziona la prior thiol capture strategy?

Answer 3

È un altro modo per unire frammenti peptidici usando un template con un gruppo OH e un tiolo inizialmente protetto.
1- Si attacca il 1° peptide all’OH del template formando un estere
2- Viene deprotetto il gruppo S
3- Il 2° peptide si lega al gruppo S formando un ponte disolfuro (serve sempre la Cys all’N terminale)
4- Il template ha posizionati vicini i due peptidi che si legano per effetto di prossimità
5- Una volta avvenuto il coupling, si usano agenti riducenti per rompere il ponte disolfuro e separare la catena polipeptidica dal template

DISEGNO

Question 4

Come funziona la Staudinger ligation?

Answer 4

Normalmente la reazione di Staudinger è una reazione chimica di un azide con una trifenilfosfina, il prodotto può a sua volta reagire con diversi tipi di nucleofili dando origine a prodotti diversi:
- Acqua → ammina e latrifenilfosfina ossido (scardo)
- Acido carbossilico → ammide
- …
Per la ligazione è necessario che un peptide abbia una trifenilfosfina al C terminale e l’altro l’azide all’N terminale.
L’N, carico negativamente, attacca il tioestere permettendo la formazione del legame peptidico.

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