Durch die Proteinligation können zwei Peptide aneinander gekoppelt werden. Meist handelt es sich dabei um Peptidfragmente, die durch Festphasenpeptidsynthese (SPPS) hergestellt wurden.[1] Verschiedene Verfahren zur Proteinligation wurden beschrieben, z. B.:
Die im Jahr 2000 entdeckte Möglichkeit die Staudinger-Reaktion auch zur Peptid- bzw. Proteinligation zu nutzen ist als Staudinger-Ligation bekannt. Im Gegensatz zur „native peptide ligation“ hängt die Peptidverknüpfung mit der Staudinger-Ligation nicht von einer bestimmten Aminosäureseitenkette ab. Bei der Staudinger-Ligation bleibt eine Triarylphosphanoxidgruppe in Nachbarschaft zur Amidbindung. Ist diese nicht gewünscht kann die sogenannte spurlose Staudinger-Ligation genutzt werden, bei der die Phosphanoxideinheit im Hydrolyseschritt abgespalten wird. Dies wird durch die Verwendung des Phosphans Diphenylphosphanyl-phenol oder Di-phenylphosphanylmethanthiol erreicht. Beide Phosphane zeigen ein gutes Reaktionsprofil und ermöglichen so die Proteinligation in Ausbeuten von bis zu 99 %.[1]
Durch die Verwendung der spurlosen Staudinger-Ligation gelang so unter anderem die Synthese von Ribonuclease A aus drei Peptidfragmenten.[1]
Geschichte
Die zugrundeliegende Reaktion der native chemical ligation wurde 1953 von T. Wieland veröffentlicht.[8] Ab 1994 wurde die Reaktion zur Erzeugung von Proteinen aus Peptiden durch S. B. Kent weiterentwickelt.[9][10] Im Jahr 2000 gelang Bertozzi et al. und Raines et al. die Proteinligation mit der Staudinger-Ligation.[1]
Literatur
T. Kimmerlin, D. Seebach: ‘100 years of peptide synthesis‘: ligation methods for peptide and protein synthesis with applications to beta-peptide assemblies. In: The journal of peptide research : official journal of the American Peptide Society. Band 65, Nummer 2, Februar 2005, S. 229–260, doi:10.1111/j.1399-3011.2005.00214.x, PMID 15705167.
Einzelnachweise
↑ abcdeMaja Köhn, Rolf Breinbauer: Die Staudinger-Ligation– ein Geschenk für die Chemische Biologie. In: Angewandte Chemie. Band116, Nr.24, 14. Juni 2004, S.3168–3178, doi:10.1002/ange.200401744.
↑ abT. W. Muir, P. E. Dawson, S. B. Kent: Protein synthesis by chemical ligation of unprotected peptides in aqueous solution. In: Methods in enzymology. Band 289, 1997, ISSN0076-6879, S. 266–298, PMID 9353726.
↑N. Ollivier, J. Dheur, R. Mhidia, A. Blanpain, O. Melnyk: Bis(2-sulfanylethyl)amino native peptide ligation. In: Organic letters. Band 12, Nummer 22, November 2010, ISSN1523-7052, S. 5238–5241, doi:10.1021/ol102273u, PMID 20964289.
↑W. Hou, X. Zhang, F. Li, C. F. Liu: Peptidyl N,N-bis(2-mercaptoethyl)-amides as thioester precursors for native chemical ligation. In: Organic letters. Band 13, Nummer 3, Februar 2011, ISSN1523-7052, S. 386–389, doi:10.1021/ol102735k, PMID 21175148.
↑T. Wieland, E. Bokelmann, L. Bauer, H. U. Lang, H. Lau, W. Schafer: Polypeptide syntheses. VIII. Formation of sulfur containing peptides by the intramolecular migration of aminoacyl groups. In: Liebigs Ann Chem. Band 583, 1953, S. 129–149.
↑P. E. Dawson, T. W. Muir, I. Clark-Lewis, S. B. Kent: Synthesis of proteins by native chemical ligation. In: Science. Band 266, Nummer 5186, November 1994, S. 776–779. PMID 7973629.
↑S. Kent: Total chemical synthesis of enzymes. In: Journal of peptide science : an official publication of the European Peptide Society. Band 9, Nummer 9, September 2003, S. 574–593, doi:10.1002/psc.475. PMID 14552420.