પેપ્ટાઇડ કસ્ટમ સિન્થેસિસમાં પેપ્ટાઇડ બોન્ડની રચનાનો સિદ્ધાંત કેવી રીતે છે?

સપાટી પર, પેપ્ટાઇડ બોન્ડ્સનું નિર્માણ, ડિપેપ્ટાઇડ્સ ઉત્પન્ન કરે છે, એક સરળ રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે.આનો અર્થ એ છે કે બે એમિનો એસિડ ઘટકો નિર્જલીકૃત હોવા દરમિયાન પેપ્ટાઈડ બોન્ડ, એમાઈડ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા છે.

પેપ્ટાઇડ બોન્ડ રચના એ હળવા પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિમાં એમિનો એસિડનું સક્રિયકરણ છે.(A) કાર્બોક્સિલ મોઇટી, બીજું એમિનો એસિડ (B) ન્યુક્લિયોફિલિક સક્રિય કાર્બોક્સિલ મોઇટી પછી ડિપેપ્ટાઇડ (AB) બનાવે છે."જો કાર્બોક્સિલ ઘટક (A) સુરક્ષિત નથી, તો પેપ્ટાઇડ બોન્ડની રચનાને નિયંત્રિત કરી શકાતી નથી."બાય-પ્રોડક્ટ્સ જેમ કે રેખીય અને ચક્રીય પેપ્ટાઈડ્સ લક્ષ્ય સંયોજનો AB સાથે મિશ્રિત થઈ શકે છે.તેથી, પેપ્ટાઇડ બોન્ડની રચનામાં સામેલ ન હોય તેવા તમામ કાર્યાત્મક જૂથોને પેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણ દરમિયાન અસ્થાયી રૂપે ઉલટાવી શકાય તેવી રીતે સુરક્ષિત રાખવું આવશ્યક છે.

તેથી, પેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણ - દરેક પેપ્ટાઇડ બોન્ડની રચના - એકત્રીકરણના ત્રણ પગલાંનો સમાવેશ કરે છે.

પ્રથમ પગલું એ કેટલાક એમિનો એસિડ તૈયાર કરવાનું છે જેને રક્ષણની જરૂર છે, અને એમિનો એસિડનું ઝ્વિટેરિયોનિક માળખું હવે અસ્તિત્વમાં નથી.

બીજું પગલું પેપ્ટાઇડ બોન્ડ બનાવવા માટે બે-પગલાની પ્રતિક્રિયા છે, જેમાં એન-પ્રોટેક્ટેડ એમિનો એસિડનું કાર્બોક્સિલ જૂથ પ્રથમ સક્રિય મધ્યવર્તી પર સક્રિય થાય છે અને પછી પેપ્ટાઇડ બોન્ડ રચાય છે.આ જોડી પ્રતિક્રિયા કાં તો એક-પગલાની પ્રતિક્રિયા તરીકે અથવા બે ક્રમિક પ્રતિક્રિયાઓ તરીકે થઈ શકે છે.

ત્રીજું પગલું એ પસંદગીયુક્ત નિરાકરણ અથવા રક્ષણાત્મક આધારનું સંપૂર્ણ નિરાકરણ છે.જો કે તમામ પેપ્ટાઈડ સાંકળો એસેમ્બલ થયા પછી જ તમામ નિરાકરણ થઈ શકે છે, પેપ્ટાઈડ સંશ્લેષણ ચાલુ રાખવા માટે રક્ષણાત્મક જૂથોને પસંદગીયુક્ત દૂર કરવાની પણ જરૂર છે.

કારણ કે 10 એમિનો એસિડ (Ser, Thr, Tyr, Asp, Glu, Lys, Arg, His, Sec અને Cys) સાઇડ ચેઇન ફંક્શનલ જૂથો ધરાવે છે, જેને પસંદગીયુક્ત રક્ષણની જરૂર છે, જે પેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણને વધુ જટિલ બનાવે છે.અસ્થાયી અને અર્ધ-કાયમી સંરક્ષણ પાયા પસંદ કરવા માટેની વિવિધ આવશ્યકતાઓને કારણે અલગ હોવા જોઈએ.એમિનો એસિડ અથવા કાર્બોક્સિલ કાર્યાત્મક જૂથોના કામચલાઉ રક્ષણને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે આગળના પગલામાં અસ્થાયી સુરક્ષા જૂથોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.અર્ધ-કાયમી રક્ષણાત્મક જૂથો પહેલેથી જ રચાયેલા પેપ્ટાઇડ બોન્ડ્સ અથવા એમિનો એસિડ બાજુની સાંકળોમાં દખલ કર્યા વિના દૂર કરવામાં આવે છે, કેટલીકવાર સંશ્લેષણ દરમિયાન.

"આદર્શ રીતે, કાર્બોક્સિલ ઘટકનું સક્રિયકરણ અને અનુગામી પેપ્ટાઇડ બોન્ડ્સ (કપ્લીંગ પ્રતિક્રિયાઓ) ની રચના ઝડપી હોવી જોઈએ, રેસીમિક અથવા બાય-પ્રોડક્ટ રચના વિના, અને ઉચ્ચ ઉપજ હાંસલ કરવા માટે દાઢ રિએક્ટન્ટ્સ લાગુ કરવા જોઈએ."કમનસીબે, રાસાયણિક જોડાણ પદ્ધતિઓમાંથી કોઈપણ આ જરૂરિયાતોને સંતોષતી નથી, અને કેટલીક વ્યવહારિક સંશ્લેષણ માટે યોગ્ય છે.

પેપ્ટાઈડ સંશ્લેષણ દરમિયાન, વિવિધ પ્રતિક્રિયાઓમાં સામેલ કાર્યાત્મક જૂથો સામાન્ય રીતે મેન્યુઅલ સેન્ટર સાથે જોડાયેલા હોય છે, ગ્લાયસીન એકમાત્ર અપવાદ છે, અને પરિભ્રમણનું સંભવિત જોખમ છે.

પેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણ ચક્રમાં અંતિમ પગલું એ તમામ રક્ષણાત્મક જૂથોને દૂર કરવાનું છે.ડિપેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણમાં રક્ષણના સંપૂર્ણ નિરાકરણની જરૂરિયાત ઉપરાંત પેપ્ટાઇડ સાંકળના વિસ્તરણ માટે રક્ષણાત્મક જૂથોનું પસંદગીયુક્ત દૂર કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.કૃત્રિમ વ્યૂહરચનાઓનું કાળજીપૂર્વક આયોજન કરવું જોઈએ.વ્યૂહાત્મક પસંદગીના આધારે, N પસંદગીપૂર્વક α-એમિનો અથવા કાર્બોક્સિલ રક્ષણ કરતા જૂથોને દૂર કરી શકે છે."વ્યૂહરચના" શબ્દ વ્યક્તિગત એમિનો એસિડની ઘનીકરણ પ્રતિક્રિયાઓના ક્રમનો સંદર્ભ આપે છે.સામાન્ય રીતે, ક્રમિક સંશ્લેષણ અને ફ્રેગમેન્ટ કન્ડેન્સેશન વચ્ચે તફાવત છે.પેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણ (જેને "પરંપરાગત સંશ્લેષણ" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ઉકેલમાં થાય છે.મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, પેપ્ટાઇડ સાંકળની ધીમે ધીમે લંબાઇ માત્ર પેપ્ટાઇડ સાંકળનો ઉપયોગ કરીને ટૂંકા ટુકડાઓને સંશ્લેષણ કરીને સંશ્લેષણ કરી શકાય છે.લાંબા સમય સુધી પેપ્ટાઈડ્સનું સંશ્લેષણ કરવા માટે, લક્ષ્ય પરમાણુઓને યોગ્ય ટુકડાઓમાં વિભાજિત કરવું જોઈએ અને નક્કી કરવું જોઈએ કે તેઓ C ટર્મિનસ પર તફાવતની ડિગ્રીને ઘટાડી શકે છે.વ્યક્તિગત ટુકડાઓ ધીમે ધીમે એસેમ્બલ થયા પછી, લક્ષ્ય સંયોજનને જોડવામાં આવશે.પેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણની વ્યૂહરચનામાં શ્રેષ્ઠ અને સૌથી યોગ્ય રક્ષણાત્મક ટુકડાની પસંદગીનો સમાવેશ થાય છે, અને પેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણની વ્યૂહરચનામાં રક્ષણાત્મક પાયાના સૌથી યોગ્ય સંયોજનની પસંદગી અને ફ્રેગમેન્ટ જોડાણની શ્રેષ્ઠ પદ્ધતિનો સમાવેશ થાય છે.