Technical Information

About Peptides

Introduction a los Peptides

What Is a Peptide?

A peptide is a natural chemical compound that contains two or more amino acids connected by by bonds peptide bonds. A peptide bond is a covalent bond that forms between two amino acids when un grupo carboxilo o extremo C de un amino acid reacciona con el grupo amino o extremo N de otro amino acid en una reaction of condensation (during the reaction a water molecule is released). The resulting bond is a enlace CO-NH y forma peptide or amide molecule. Likewise, peptide bonds are amide bonds.

La palabra "peptide" proviene del griego πέσσειν, que significa "digerir". Los peptides son una parte essential de la nature and biochemistry, and thousands of peptides occur naturally in the human body and in animals. Furthermore, se descubren y withouttetizan nuevos peptides regularmente en el laboratorio. De hecho, este discovery and innovation en el estudio de los peptides es muy prometedor para el futuro en los campos de la salud y el desarrollo pharmaceutical.

How Are Peptides Formed?

Los peptides se forman tanto de manera natural within del body como syntheticmente en el laboratorio. El body fabrica some peptides de forma orgánica, como los peptides ribosomales y no ribosomales. En el laboratorio, los processes modernos de synthesis de peptides pueden crear un número virtualmente ilimitado de peptides utilizando techniques como la synthesis en fase líquida o la synthesis en fase sólida. Si bien la synthesis en fase líquida tiene algunas ventajas, la synthesis de peptides en fase sólida es el proceso isndar utilizado hoy en día.

El primer peptide synthetic fue descubierto en 1901 por Emil Fischer en colaboración con Ernest Fourneau. La oxitocina, el primer polipeptide, fue withouttetizada en 1953 por Vincent du Vigneaud.

Terminology de los Peptides

Los peptides se clasifican generalmente según la cantidad de amino acids que contienen. El peptide more corto, compuesto por solo dos amino acids, se denomina "dipeptide". Asimismo, un peptide con 3 amino acids se conoce como "tripeptide". Los oligopeptides se refieren a peptides more cortos compounds por un número relativamente pequeño de amino acids, generalmente menos de diez. Los polipeptides, por el contrario, suelen estar compounds por more de al menos diez amino acids. Los peptides mucho more grandes (aquellos compounds por more de 40-50 amino acids) generalmente se denominan proteins.

Si bien el número de amino acids contenidos es un determinante principal para diferenciar entre peptides y proteins, a veces se hacen excepciones. Por ejemplo, ciertos peptides more largos se han considerado proteins (como la beta amiloide), y ciertas proteins more smalls se denominan peptides en some casos (como la insulina).

Clasificación de los Peptides

Los peptides se dividen generalmente en varias clases. Estas clases varían según how se producen los peptides. Por ejemplo, los peptides ribosomales se producen a partir de la traducción del ARNm. Los peptides ribosomales a menudo worksn como hormones y molecules de signaling en los body/organisms. Estos pueden incluir peptides de taquicinina, peptides intestinales vasoactivos, peptides opioides, peptides pancreáticos y peptides de calcitonina. Los antibióticos como las microcinas son peptides ribosomales produced por ciertos body/organisms. Los peptides ribosomales a menudo pasan por el proceso de proteólisis (la descompositen de proteins en peptides more pequeños o amino acids) para alcanzar su forma madura.

Por el contrario, los peptides no ribosomales son produced por enzymes specifics de peptides, no por el ribosoma (como en los peptides ribosomales). Los peptides no ribosomales son frecuentemente cyclics en place de lineales, although a menudo pueden ocurrir peptides no ribosomales lineales. Los peptides no ribosomales pueden desarrollar estructuras cyclics extremadamente complejas y appear frecuentemente en plantas, hongos y body/organisms unicellular. El glutatión, una parte clave de las defensas antioxidantes en body/organisms aeróbicos, es el peptide no ribosomal more common.

Los peptides de la leche se forman a partir de las proteins de la leche. Pueden ser produced por descompositen enzimática mediante enzymes digestivas o por las proteinasas formadas por lactobacilos during la fermentación de la leche. Furthermore, las peptonas son peptides derivados de la leche o carne animal que han sido digeridos por digestión proteolítica. Las peptonas se utilizan a menudo en el laboratorio como nutrientes para el cultivo de hongos y bacterias.

Los fragmentos de peptides, furthermore, se findn more commonmente como productos de degradation enzimática realizada en el laboratorio sobre una muestra controlada. Sin embargo, los fragmentos de peptides also pueden ocurrir naturalmente como resultado de la degradation por effects natural.

Terms Importantes sobre Peptides

Existen some terms basics relacionados con los peptides que son clave para una comprensión general de los mismos, su synthesis y su uso en research y experimentación:

  • Amino Acids Los peptides isn compounds por amino acids. Un amino acid es any molecule que contiene grupos functionales tanto amina como carboxilo. Los alfa-amino acids son los bloques de construction a partir de los cuales se construyen los peptides.
  • Peptides Cíclicos Un peptide cyclic es aquel en el que la secuencia de amino acids forma una estructura de anillo en place de una chain recta. Ejemplos de peptides cyclics incluyen melanotan-2 y PT-141 (Bremelanotide).
  • Secuencia de Peptides La secuencia de peptides es simplemente el orden en el que los residuos de amino acids isn conectados por enlaces peptides en el peptide.
  • Enlace Peptide Un enlace peptide es un enlace covalente que se forma entre dos amino acids cuando un grupo carboxilo de un amino acid reacciona con el grupo amino de otro amino acid. Esta reaction es una reaction of condensación (se libera una molecule de agua).
  • Mapeo de Peptides El mapeo de peptides es un proceso que se utiliza para validar o descubrir la secuencia de amino acids de peptides o proteins specifics. Los methods de mapeo logran esto rompiendo el peptide o protein con enzymes y examinando el patrón resultante de sus secuencias de amino acids o bases de nucleótidos.
  • Miméticos de Peptides Un mimético de peptide es una molecule que imita biologicalmente ligandos activos de hormones, citoquinas, sustratos enzymatics, virus u otras biomolecules. Los miméticos pueden ser peptides natural, peptides modified syntheticmente o any otra molecule que realice la function mencionada.
  • Huella Peptídica Una huella peptide es un patrón cromatográfico del peptide. Se produce hidrolizando parcialmente el peptide, lo que lo rompe en fragmentos, y luego mapeando en 2D esos fragmentos resultantes.
  • Biblioteca de Peptides Una biblioteca de peptides is compuesta por un gran número de peptides que contienen una combinación sistemática de amino acids. Estas bibliotecas se utilizan a menudo en el estudio de proteins con fines biochemicals y pharmaceutical. La synthesis en fase sólida es la technique more frecuente utilizada para preparar bibliotecas de peptides.

Peptide Synthesis

Peptide Synthesis

What es la Peptide Synthesis?

Caracterizada por la formation de un enlace peptide entre dos amino acids, la synthesis de peptides es, essentialmente, la production de peptides. Although en sus inicios la synthesis estaba obstaculizada por practices de production relativamente ineficientes, los avances en chemical y tecnología han llevado a methods de synthesis enormemente betterados. Con el fuerte growth del campo de la ciencia de los peptides, is claro que los peptides synthetics continuarán desempeñando roles vitales en áreas de progreso scientific y medical en la era moderna.

How se Sintetizan los Peptides?

Los peptides se withouttetizan uniendo dos amino acids. Esto se logra more a menudo uniendo el extremo C, o grupo carboxilo, de un amino acid al extremo N, o grupo amino, de otro. A diferencia de la biosynthesis de proteins, que implica una unión del extremo N al extremo C, la synthesis de peptides ocurre en direction C-a-N.

Si bien hay veinte amino acids que ocurren commonmente en el mundo natural (como arginina, liwithouta y glutamina), also se han withouttetizado muchos otros amino acids. Esto permite abundantes posibilidades en la creación de nuevos peptides. Sin embargo, los amino acids tienen numerosos grupos reactivos que pueden interactuar negativamente during el proceso de synthesis, llevando a truncamientos o ramificaciones no deseadas de la chain peptide o causedo una purity o performance suboptimals. Como resultado, la synthesis de peptides es un proceso complejo que debe llevarse a cabo por expertos.

Para asegurar el resultado deseado del proceso de synthesis y evitar reacciones extrañas e indeseadas, ciertos grupos reactivos de los amino acids deben desactivatesrse, o protegerse, para que no reaccionen. Así, los scientifics han designed grupos chemicals especiales para hacer precisamente eso. Llamados "grupos protectores", se pueden separar en tres categorys:

  • Grupos protectores del extremo N Estos grupos protegen los extremos N de los amino acids. Conocidos como grupos protectores temporales, se eliminan con relativa facilidad para facilitar la formation de enlaces peptides. El terc-butoxicarbonilo (Boc) y el 9-fluorenilmetoxicarbonilo (Fmoc) son dos grupos protectores del extremo N utilizados frecuentemente.
  • Grupos protectores del extremo C Estos grupos protegen el extremo C de los amino acids. El uso de grupos protectores del extremo C is justificado en la synthesis de peptides en fase líquida pero no en la fase sólida.
  • Grupos protectores de chain lateral Dado que las chains laterales de los amino acids son bastante propensas a la reactividad during la synthesis, se necesitan varios grupos protectores uniques para proteger contra reacciones no deseadas. Capaces de permanecer intactos during los muchos cycles de tratamiento chemical en la synthesis, se conocen como grupos protectores permanentes y solo se eliminan con acids fuertes al finalizar la synthesis.

Procesos de Peptide Synthesis

El enfoque original para la synthesis de peptides era a through de un proceso conocido como synthesis en fase líquida (SPS). Although la SPS todapathway tiene mérito hoy en día, notablemente en la production a gran escala, ha sido suplantada en gran medida por la synthesis de peptides en fase sólida (SPPS). Esto se debe a que la SPPS ofrece varias ventajas, incluyendo alto performance, purity y velocidad de production.

La SPPS implica cinco pasos realizados de manera cyclic:

  1. Unir un amino acid al polímero
  2. Protection (para prevenir reacciones no deseadas)
  3. Acoplamiento
  4. Desprotection (para permitir que el acid unido reaccione con el siguiente amino acid a añadir)
  5. Elimination del polímero (resultando en un peptide libre)

Furthermore, la synthesis SPPS puede improvese still more mediante el uso de SPPS asistida por microondas. Esto es particularmente útil al withouttetizar secuencias largas de peptides, ya que tanto el performance como la velocidad pueden improve.

Although processes como SPPS ofrecen excelentes isndares de purity y performance, still pueden ocurrir impuritys. Esta probabilidad increases con la longitud de la secuencia del peptide. Por lo tanto, se utilizan ciertas techniques de purification para asegurar una calidad optimal. Entre estas se findn la cromatografía de fase inversa (RPC) y la cromatografía líquida de alta resolution (HPLC). Aprovechando las propiedades fisicochemicals de los peptides, estos methods de purification son capaces de separar las impuritys del peptide deseado.

El Valor de los Peptides Synthetics

Los peptides han demostrado ser elementos críticos de la research biomédica, y su synthesis continúa impulsando el progreso scientific mundial. El potential therapeutic de los peptides ha atraído la attention de pharmaceuticals, y varios medicamentos hechos de peptides han recibido aprobación de la FDA. La eficacia, especificidad y baja toxicidad de los peptides nos aseguran que continuarán siendo desarrollados para purposes pharmaceutical y diagnostics, manteniéndose como un área creciente de research biochemical.

Solubilidad de los Peptides

Solubilidad de Peptides

What Factores Determinan la Solubilidad?

Ocasionalmente, uno de los aspectos more difíciles de realizar research con peptides synthetics puede ser determinar el disolvente more efectivo. Muchos peptides se disuelven fácilmente en soluciones acuosas (agua estéril), pero some investigadores pueden encontrar problems de baja solubilidad o insolubilidad, particularmente con peptides que contienen largas secuencias de amino acids hidrofóbicos. Sin embargo, se puede predecir la solubilidad estudiando las características de sus amino acids individuales.

La solubilidad de un peptide is determinada principalmente por las propiedades físicas de sus amino acids. Los amino acids pueden clasificarse como basics, acids, polares without carga o no polares. Los amino acids no polares son hidrofóbicos (no se disuelven en soluciones acuosas). Los peptides que contienen un número relativamente grande de amino acids no polares o polares without carga generalmente se disuelven more effectivemente en disolventes orgánicos como DMSO, propanol, isopropanol, metanol o DMF. Aquellos con alto contenido de amino acids acids typically pueden disolverse en disolventes basics, y viceversa. Sin embargo, always se debe intentar disolver los peptides en agua estéril primero, especially cuando contienen menos de cinco residuos.

Pautas de Solubilidad de Peptides

Los investigadores always deben probar la solubilidad con una small cantidad de peptide. Se debe permitir que los peptides scopen la temperatura ambiente antes de intentar disolverlos. Si los intentos con agua estéril no tienen success, se deben probar soluciones que puedan eliminarse por liofilización, permitiendo recuperar el peptide without comprometerlo.

Para ayudar con la solubilidad, se pueden utilizar techniques de calentamiento mild (menos de 40 °C) o sonicación. Sin embargo, estas techniques solo ayudarán a disolver; no alterarán las características inherentes de solubilidad del peptide.

Prediciendo Características de Solubilidad

Para predecir las características de solubilidad, primero se debe evaluar la compositen de amino acids, ya que el número y tipos de cargas iónicas influyen en la solubilidad. Specificmente, se debe determinar si el peptide es acid, basic o neutro. Para determinar esto, use los siguientes pasos:

  • 1. Asigne un valor de -1 a los residuos acids (Asp, Glu, terminal C).
  • 2. Asigne un valor de +1 a cada residuo basic (Lys, Arg, terminal N).
  • 3. Asigne un valor de +1 a cada residuo His a pH 6.
  • 4. Calcule la carga neta total sumando el número total de cargas.

Disolviendo el Peptide en Solution

Una vez calculada la carga neta, se pueden hacer predicciones e intentar disolver el peptide. Intente primero con agua estéril. Si no es efectivo, proceda con las siguientes pautas:

  • Si la carga neta es positiva, intente con una solution de acid acético (10%-30%). Si no works, pruebe con TFA (< 50 μl).
  • Si la carga es negativa, intente con hidróxido de amonio (NH4OH; < 50 μl). Si contiene Cys, use una small cantidad de DMF en su place.
  • Si es neutro, los disolventes orgánicos suelen ser more efectivos (acetonitrilo, metanol, isopropanol). Si es altamente hidrofóbico, use una small cantidad de DMSO. Precaución: peptides con cisteína, metionina o triptófano son propensos a la oxidation por DMSO.

Una vez disuelto, diluya la solution a la concentration deseada añadiendo lentamente la solution de peptide en una solution amortiguada (buffer). Se recomienda preparar la solution madre a una concentration mayor que la requerida por el trial experimental.

La solution de peptide debe alicuotarse y almacenarse a -20°C. Para peptides sensibles a la oxidation, almacénelos en un ambiente libre de oxígeno.

Peptide Purification

Peptide Purification

En la era moderna, los avances en la synthesis de peptides han permitido la production a gran escala. Con el aumento de la production, la implementación de methods efectivos de purification se ha vuelto crítica. En Vital Boost, garantizamos que nuestros peptides cumplen con los more altos isndares de purity. Esta sección detalla aspectos de la purification y las possibles impuritys que pueden eliminarse.

Los peptides son molecules complejas. During la synthesis, se debe prestar especial attention para maximizar la eficiencia y el performance. While que la cristalización es efectiva para otros compounds, muchos processes de purification de peptides utilizan principios de cromatografía, como la cromatografía de fase inversa de alta presión.

Eliminando Impuritys Specifics

Es vital que el peptide withouttetizado final sea lo more puro possible. Los levels minimums de purity aceptables varían según el purpose de la research; por ejemplo, los estudios in vitro generalmente requieren una purity superior al 95%.

During la synthesis, pueden ocurrir impuritys specifics como productos de hidrólisis, secuencias de deleción (principalmente en SPPS), diastereómeros y subproductos formados during la elimination de grupos protectores. El proceso de purification empleado debe ser capaz de aislar effectivemente el peptide objetivo de esta mezcla multifacética.

Estrategia de Purification

Idealmente, el method de purification debe ser lo more simple possible. A menudo, dos o more processes secuenciales pueden dar excelentes resultados. Generalmente, el primer paso es una captura que elimina la majority de las impuritys. Un segundo paso, de "pulido", puede añadirse si se requiere una purity mayor.

Procesos de Purification

Los systems de purification se componen de subsystems integrales como prepair de buffers, entrega de solventes y columnas. La columna es el corazón del system. Furthermore, es vital que todos los methods se lmildn a cabo de acuerdo con las Buenas Practices de Manufactura (GMP).

Cromatografía de Afinidad (AC)

Este proceso aísla peptides aprovechando la interaction entre un peptide y un ligando particular unido a una matriz. El peptide deseado se une al ligando y el material no unido se lava. Esta unión es reversible, permitiendo recolectar el peptide purificado.

Cromatografía de Intercambio Iónico (IEX)

Aprovecha las diferencias de carga. Los peptides de una carga se aíslan al enfrentarse a un medio cromatográfico con carga opuesta. Típicamente, el NaCl se usa para eluir la mezcla. Es un proceso de alta resolution y capacidad.

Cromatografía de Interaction Hidrofóbica (HIC)

Opera bajo el principio de hidrofobicidad. Los peptides objetivo se aíslan por la interaction con la superficie hidrofóbica de un medio cromático. Un buffer de alta fuerza iónica bettera el proceso.

Filtración en Gel (GF)

Aísla peptides aprovechando las diferencias en size molecular. Solo se utiliza en muestras de pequeño volumen, pero ofrece muy buena resolution.

Cromatografía de Fase Inversa (RPC)

Ofrece muy alta resolution y separa peptides de contaminantes utilizando la interaction reversible con una superficie hidrofóbica. Generalmente, la elución se logra increasesndo la concentration de solventes orgánicos (typically acetonitrilo). La RPC se utiliza a menudo como paso de pulido.

Cumplimiento con GMP

During la synthesis y purification, se debe prestar especial attention a seguir las GMP para asegurar que el peptide final sea puro y de alta calidad. Los procedimientos chemicals y analyticals deben estar bien documentados.

En Vital Boost, nos adherimos a las practices more estrictas de la industria para proporcionar peptides aptos para any estudio o application de research rigurosa.

Peptide Bonds

Peptide Bonds

What es un Enlace Peptide?

Un enlace peptide es un enlace covalente que se forma entre dos amino acids. Para formarlo, un grupo carboxilo de un amino acid reacciona con el grupo amino de otro, liberando una molecule de agua (reaction of condensación). El enlace resultante es CO-NH.

Formation del Enlace

Para formar un enlace, las molecules deben orientarse de manera que el grupo acid carboxílico reaccione con el grupo amina. En su level more basic, esto forma un dipeptide.

Formation de Enlace Peptide

La hidrólisis (descompositen chemical por reaction con agua) puede romper un enlace peptide. Although lenta, los enlaces son susceptibles de romperse al contacto con agua. En el ámbito biological, las enzymes pueden tanto formar como romper enlaces peptides.

Estructura del Enlace Peptide

Amino Acids y Enlaces

Estudios de difraction de rayos X indican que los enlaces peptides son rígidos y planos. Estas características se derivan principalmente de la interaction de resonancia de la amida: el nitrógeno de la amida puede deslocalizar su par de electrones hacia el oxígeno del carbonilo.

Esta resonancia afecta directamente la estructura. El enlace N–C es more corto de lo normal y el enlace C=O es more largo. En el peptide, el oxígeno del carbonilo y el hidrógeno de la amida isn en una configuration trans, que es energéticamente more favorable.

La Polaridad del Enlace

Debido a la resonancia, el oxígeno tiene una carga negativa parcial y el nitrógeno una positiva parcial. Esto resulta en un dipolo permanente, haciendo que el enlace sea rígido y tenga aproximadamente un 40% de carácter de doble enlace.

Almacenamiento de Peptides

Almacenamiento de Peptides

Betteres Practices de Almacenamiento

Para preservar la integridad de los resultados de laboratorio, el almacenamiento adecuado es essential. Las practices correctas pueden mantener los peptides during years y proteger contra contaminación, oxidation y degradation.

Una vez recibidos, es imperativo mantenerlos colds y lejos de la luz. Para uso inmediato (días/weeks), la refrigeración a corto plazo (4°C) es aceptable. Los peptides liofilizados suelen ser estables a temperatura ambiente por varias weeks.

Para almacenamiento a largo plazo (meses/years), es preferible un congelador a -20°C o -80°C. Evite cycles repetidos de congelación y descongelación, ya que esto degrada el peptide.

Almacenamiento

Previniendo Oxidation y Contaminación

Es imperativo evitar la contaminación con aire y humedad. Permita que el peptide scope la temperatura ambiente antes de abrirlo para evitar la condensación de humedad. Mantenga el contenedor cerrado tanto como sea possible y considere volver a sellar bajo atmósfera de gas inerte (nitrógeno) si es possible.

Muchos investigadores prefieren alicuotar la cantidad requerida para cada experimento en viales separados. Esta es una medida preventiva muy útil.

Almacenando Peptides en Solution

La vida útil de las soluciones es mucho menor que la de los peptides liofilizados. Si debe almacenar en solution, use buffers estériles a pH 5-6 y alicuote. Las soluciones son generalmente estables hasta 30 días refrigeradas, pero peptides inestables deben congelarse.

Contenedores de Almacenamiento

Deben ser limpios, claros y estructuralmente sólidos (vidrio o polipropileno). Although el vidrio es ideal, el plástico de alta calidad also es common para evitar roturas during el shipping.

Summary de Tips

Al almacenar peptides recuerde:
  • Almacenar en place cold, seco y oscuro
  • Evitar cycles repetidos de congelación/descongelación
  • Evitar sobreexposición al aire y luz
  • Alicuotar según requerimientos experimentales

Peptides de Research

Peptides de Research

What son los Peptides de Research?

Research

Simplemente, son peptides utilizados en research scientific. Recientemente, han ganado reconocimiento por ser altamente selectivos y efectivos en Aplicaciones therapeutic potential. Como resultado, hay un gran interest en su estudio para el desarrollo pharmaceutical.

Peptides de Research vs Medicinas?

Es importante destacar que los peptides de research isn availables solo para estudio y experimentación in-vitro ("en vidrio", fuera del body). Although muchos peptides han sido evaluados en trials clinicals y existen medicamentos approved basados en peptides (como Lupron o Victoza), los peptides de research vendidos para laboratorio NO son medicamentos approved. Isn destinados uniquemente para research y no para tratamiento, prevention o cura de enfermedades en humans without la debida aprobación regulatoria.

Peptides como Futuras Terapéuticas

Se han descubierto more de 7,000 peptides natural que juegan roles vitales como hormones y factores de growth. Su alta selectividad y potencia los convierten en candidatos ideales para el desarrollo therapeutic, especially en áreas como enfermedades metabolics y oncología. Toda la research enfocada en desbloquear este potential depende de los peptides de research de alta calidad para la experimentación en laboratorio.

Peptides vs Proteins

Cuáles son las Diferencias?

Peptides y proteins, although similares, tienen diferencias clave. A menudo los terms se usan como withoutónimos, pero sus características biologicals difieren. Para apreciar las diferencias, es importante entender los amino acids, los bloques de construction de ambos.

Comparación Peptides vs Proteins

Amino Acids

Son compounds vitales que contienen un grupo amino y un grupo acid carboxílico. Although se conocen cientos, solo veinte se combinan geneticmente en peptides.

Cuando los grupos functionales de los amino acids se unen para formar enlaces amida, se forma un peptide. El peptide more corto (2 amino acids) es un dipeptide; 3 es un tripeptide, etc.

Peptides

Son chains cortas de amino acids. Generalmente, un "oligopeptide" tiene menos de diez amino acids, while que un "polipeptide" tiene more de diez.

Polipeptides y Proteins

Scientificmente, se suelen diferenciar por size y estructura. En cuanto a size, un polipeptide de more de 50 amino acids se clasifica generalmente como protein (although el umbral puede variar entre 40-100).

Estructuralmente, los polipeptides cortos no suelen plegarse en una estructura fija. Las proteins, without embargo, se pliegan en estructuras tridimensionales estables necesarias para su function (como la hemoglobina).

What Term Usar?

Techniquemente, todas las proteins son polipeptides. Sin embargo, en research, es útil reservar el term "protein" para chains largas y estructuralmente fijas, y "peptide" para chains more cortas (menos de 50 amino acids).