Mitä ovat tutkimuspeptidit? Yleiskatsaus
Yleiskatsaus tutkimuspeptideihin: mitä ne ovat, miten niitä käytetään tieteellisessä tutkimuksessa, yleiset kategoriat, laadun indikaattorit.
Mitä peptidit ovat?
Peptidit ovat lyhyitä aminohappoketjuja, joita pitävät yhidessä peptidisidokset. Raja peptidien ja proteiinien välillä on jonkin verran mielivaltainen, mutta yleensä kaikkea alle 50 aminohapon mittaista kutsutaan peptidiksi ja kaikkea suurempaa proteiiniksi. Tällä pienemällä koolla on merkitystä, koska se vaikuttaa siihen, miten nämä molekyylit laskostuvat, miten ne vuorovaikuttavat reseptorien kanssa ja kuinka helposti niitä voidaan syntetisoida laboratoriossa.
Keho tuottaa jo tuhansia peptideja. Ne toimivat hormoneina, neuroväläittäjinä, antimikrobisina aineina ja signalointimolekyyleinä, jotka koordinoivat prosesseja ruokahalusta haavan paranemiseen. Tutkimuspeptidit ovat synteettisiä tai rekombinanttia valmistettuja yhdistetä, jotka on asetettu saataville määritettyä laboratoriokäyttöä varten.
Miten niitä valmistetaan
Nykyaikaisen peptidituotannon standardimenetelmä on kiinteän faasin peptidinsynteesi (SPPS). Bruce Merrifield kehitti tämän tekniikan vuonna 1963 ja sai siitä kaksi vuosikymmentää myöhemmin kemian Nobelin. Perusperiaate on yksinkertainen: ankkuroi ensimmäinen aminohappo liukenemattomaan hartsihelmeen ja rakenna sitten ketjua yksi jäännos kerrallaan.
Ensimmäisen aminohapon ankkurointi
Suojattu aminohappo kiinnitetään liukenemattomaan hartsihelmeen, joka tarjoaa vankan tuen kasvavalle peptidiketjulle.
Seuraavan aminohapon kytkeminen
Suojattu aminohappo kytketään kasvavaan ketjuun peptidisidoksen kautta. Suojarymä estää ei-toivottuja sivureaktioita.
Suojarymä poistaminen
Vastikään lisätyn aminohapon suojarymä poistetaan (suojauksen poisto), jolloin reaktiivinen pää paljastuu seuraavaa kytkentävaihetta varten.
Syklin toistaminen
Vaiheita 2 ja 3 toistetaan jokaiselle aminohapolle sekvensissä, kunnes koko ketju on koottu. SPPS pystyy luotettavasti tuottamaan peptideja noin 50 jäännökseen asti.
Irrottaminen hartsista
Kun koko sekvenssi on koottu, peptidi irrotetaan kemiallisesti hartsituesta ja kaikki jäljellä olevat suojarymät poistetaan.
Puhdistaminen HPLC:lla
Korkean erotuskyvyn nestekromatografia erottaa kohdepeptidin lyhennetyistä sekvensseistä, deleetiotuotteista ja muista sivutuotteista.
Lopputuotteen lyofilisointi
Puhdistettu materiaali kuivataan pakastamalla stabiiliin jauheeseen, jota voidaan säilyttää ja toimittaa ilman hajoamista.
SPPS pystyy luotettavasti tuottamaan peptideja noin 50 jäännökseen asti. Sen jälkeen saannot laskevat ja sivureaktiot kertyvät, minkää vuoksi pidemmpiä sekvensseja tuotetaan tyypillisesti rekombinantilla ekspressiolla bakteereissa tai hiivoissa.
Yleisiä kategorioita peptiditutkimuksessa
Kudoskorjaus ja paraneminen
Osa tutkimuspeptidien kirjallisuudesta keskittyy kudoskorjausmalleihin. Usein tutkitaan lyhyitä sekvensseja, jotka saattavat vaikuttaa migaatioon, angiogeneesiin tai matriisin muovaamiseen liittyviin signalointireitteihin.
BPC-157 on 15 aminohapon fragmentti, joka on johdettu mahalaukun nesteessä esiintyvästä proteiinista. Sitä on tutkittu preliinäisissä jänne-, side- ja lihasvammamallissa.
TB-500 ei ole yhtenäisesti käytetty termi. Toimittajasta tai lähteestä riippuen se voi viitata joko 7 aminohapon fragmenttiin Ac-LKKTETQ tai täysipitkään Tymosine beta-4. Siksi TB-500:n kanssa tulisi aina tarkistaa, mikä tarkka sekvenssi tai aineenkuvaus on tosiasiassa kyseessä.
GHK-Cu, kuparia sitova tripeptidi, esiintyy toistuvasti haavan paranemiseen liittyvässä kirjallisuudessa. Kollageenisynteesiin ja uudelleenmuovaamiseen liittyvät assosiaatiot ihossa ja sidekudoksessa kuuluvat tutkittuihin alueisiin.
Pitkäeikäisyys ja solujen terveys
Ikääntumistutkimuksessa painopiste on enemmissään mitokondriofunktiossa, solutreessissä ja senesenssissä kuin yksittäisessä "elämänpituus"-mekanismissa.
SS-31 (elamipretidi) on mitokondrioihin kohdistuva tetrapeptidi, joka kerääntyy sisään mitokondriokalvoon. Sitä käytetään mitokondriotoimintahäiriön ja ikääntumiseen liittyvien sairauksien välisen yhteyden tutkimiseen.
FOXO4-DRI sai huomiota, koska se pystyi selektiivisesti laukaisemaan apoptoosin senesenteissä soluissa hiirimalleissa.
Peptideistä tulee erottaa NAD+-esiasteet kuten NMN, NR, NAM ja NA. Niillä on tärkeä rooli ikääntumis- ja aineenvaihduntatutkimuksessa, mutta ne eivät ole peptideja.
Kognitiivinen ja neuroprotektiivinen
Peptidiperusteisia mekanismeja tutkitaan myös neurobiologisessa tutkimuksessa, esimerkiksi neuroprotektiota, stressivastetta tai synaptista plastisuutta varten.
Semax, joka on johdettu ACTH:n fragmentista (adrenokortikotrooppinen hormoni), on tutkittu aivoiskemia- ja neurodegeneraatiomalleissa.
Selank on synteettinen analogi immunopeptidi tuftsiinista ja on tutkittu ahdistuksenlauhkeattomien ominaisuuksien suhteen eläin käsittäytymistesteissä.
Dihexa mainitaan usein peptidien läheisissä keskusteluissa, mutta sitä kuvataan useammin angiotensiini-IV-analogina tai peptidimimeettisenä yhdisteenä kuin klassisena peptidinä. Puhtaasti peptidikatsauksessa sen tulisi esiintyä vain, jos lainkaan, tällä luokituksella.
Aineenvaihduntatutkimus
Aineenvaihduntakentällä tutkijat ovat erityisesti kiinnostuneita peptideistä, jotka moduloivat samanaikaisesti useita hormonaalisia signalointiasteikkoja.
Retatrutidi (LY-3437943) on kolmoisagonisti, jolla on aktiivisuus GLP-1-, GIP- ja glukagonreseptoreissa. 48 viikon vaiheen 2 tutkimuksessa prosentuaalinen painonmuutos 12 mg:n ryhmässä oli -24,2 % verrattuna -2,1 %:iin lumeryhmässä. Tätä lukua ei tule lukea yleisenä keskiarvona kaikilla annoksilla.
AOD-9604 on muunnettu fragmentti (jäännökset 177-191) ihmisen kasvuhormonista, jota on tutkittu rasvan aineenvaihduntaan kohdistuvien vaikutusten suhteen korostamatta kokonaisen hormonin laajempaa kasvua edistävää toimintaa.
Miten peptidilaatua arvioidaan
Puhtausstandardit
HPLC:ta käytetään yleisesti peptidieran koostumuksen arvioimiseen ja sen ilmaisemiseen pinta-prosentteina. Tämä arvo on hyödyllinen, mutta se ei ole täyydellinen todiste puhtaudesta tai identiteetistä. Useimmissa tavallisissa tutkimussovelluksissa HPLC-puhtaus yli 95 % on usein riittävä. Erittäin herkat testit - kuten sitoutumistutkimukset tai annos-vastekäyrät, joissa epäpuhtaudet saattavat vääristää tuloksia - edellyttävät tyypillisesti 98 % tai enemmänä. Identiteetille, relevanteille sivutuotteille ja ortogonaalille verifioinille käytetään lisäksi massaspektrometriaa ja soveltuvin osin muita analyyttisiä menetelmiä.
Analyysitodistukset
Asianmukaisen analyysitodistuksen (COA) tulisi näyttää todellinen HPLC-kromatogrammi, ei pelkkää lukua. Sen tulisi sisältää massaspektrometriadata, joka vahvistaa, että molekyylipaino vastaa kohdosekvensseiä, erä- tai eränumero jäljitettävuutta varten ja testauslaboratorion nimi analyysipäivämäärineen. Jos toimittaja tarjoaa COA:n, josta puuttuu jokin näistä elementeistä, se on varoitusmerkki.
Kolmannen osapuolen verifiointi
Ulkoisten laboratorioiden suorittama riippumaton testaus voi hyödyllisesti täydentää laadunvarmistusta. Akkreditointi voi olla hjaelppoinen, mutta se ei ole ainoa laadun indikaattori. Yhtä relevantit ovat vankka sisäinen QA-järjestelmä, täydellinen raakadata ja läpi näky metodologiadokumentaatio. Kolmannen osapuolen COA vähentää eturistiriitaa, joka syntyy, kun toimittaja testaa oman tuotteensa.
Laboratoriosovellukset
Tutkimuspeptidit ovat laboratoriotutkimuksen työkaluja. Soluviljelykokeissa ne auttavat tutkijoita selvittämään, miten tietyt signalointireitit reagoivat peptidistimulaatioon. Sitoutumismääritykset mittaavat, kuinka tiukasti peptidi vuorovaikuttaa kohdoreseptorinsa kanssa ja kuinka selektiivinen se on lähisukuisiin reseptoreihin nähden. Stabiilisuustutkimukset altistavat peptideja erilaisille lämpötiloille, pH-arvoille ja entsymaattisille ympäristöille hajotuskinetikan ymmäärtämiseksi. Rakenne-aktiivisuussuhteet (SAR) - peptidisekvenssien kohdistettu muuttaminen ja toiminnallisten seurausten havainnoiminen - ovat yksi peptidiläääkekehityksen perusmenetelmistä.
Eläinmallitutkimus edustaa lisäsovellusta, mutta se vaatii institutionaalisen eettisen tarkastelun ja asianmukaiset sääntelylliset hyvääksynnät ennen kuin in vivo -työ voi alkaa.
Sääntelystatus
Vain tutkimuskäyttöön
Tutkimuspeptideja käsitellään tutkimuskemikaaleina, aktiiviainteina tai muissa sääntelykategorioissa lainkääytön ja tuoteluokittelun mukaan. Niitä ei ole hyväksytty ihmisten kulutukseen, ellei tietylle tuotteelle ole olemassa nimenomaista farmaseuttista myyntilupaa. Se, onko myynti, markkinointi tai toimittaminen sallittua, riippuu voimakkaasti maasta, aiotusta käytöstä, merkinnästä ja tehdyistä väätteistä. Sääntelyelimet kuten FDA ryhtyivat säännöllisesti toimiin toimittajia vastaan, kun tuotteita markkinoidaan käytännössä ihmislääääkkeinä. Tutkijoiden ja ostajien on siksi aina tarkistettava lainkääytössään sovellettavat sääntelyt.
Käsittely ja säilyttäminen
Lyofilisoidut peptidit ovat usein vakaampia kuin rekonstituoidut liuokset, mutta ne hajoavat eri nopeuksilla rekonstitutioiden jälkeen sekvenssin, pitoisuuden ja liuottimen mukaan. Kuivaa materiaalia säilytetään yleisesti -20 celsiusasteessa tai kylmemmässä, vaikka todelliset vaatimukset voivat olla tuotekohtaisia. Rekonstitutiolle ei ole yleismaailmallista standardiliuotinta: vesi, puskuroituja järjestelmiä tai muita validoituja liuoksia voi olla tarkoituksenmukaista peptidistä riippuen. pH-herkkyys, valoherkkyys ja jäädytyksen-sulatuksen toleranssi riippuvat myös sekvenssistä. Rekonstituoidut näytteet tulisi siksi säilyttää ja käyttää vain tietylle peptidille dokumentoitujen ehtojen mukaisesti. Säilytyslämpöilat, rekonstitutiopäivääärät ja käytetty liuotin tulisi dokumentoida, koska puutteellinen dokumentaatio on yleinen toistamattomien tulosten lähde peptiditutkimuksessa.
Lisätietoja säilytysprotokollista löytyy peptidien säilytysoppaasta.
Toimittajan valinta
Kaikki peptidien toimittajat eivät ole samanlaisia, ja hinta yksinään on huono laadun indikaattori. Keskeistä on, tarjoaako toimittaja jäljitettävät COA:t jokaiselle eräle ja mahdollisuuksien mukaan riippumattomia testiraportteja. Sen lisäksi synteesimenetelmien, puhtausspesifikaatioiden, toimitusolosuhteiden ja erän jäljitettävyyden transparenttisuus ovat tärkeitä kriteerejä. Toimittajat, joilla on puutteellinen dokumentaatio, epäselvää kylmäketjun käsittelyä tai epämääräisiä tuotekuvauksia, vaativat erityistä varovaisuutta.
Neutraalia vertailua varten dokumentaation, analyyttisen laadun ja sääntelyllisen esittelyn painottaminen enemmänä kuin mainosväitteiden on suositeltavaa. Todennettavissa oleva näyttö on erityisen tärkeä tutkimuskemikaalien kanssa.
Usein kysytyt kysymykset
Tutkimus Suomessa
Suomalaisten tutkijoiden tutkimuspeptidien hankinta tapahtuu yhdistelmässä kansallista ja eurooppalaista lainsäädäntöä.
- Toimivaltainen viranomainen
- Fimea (Lääkealan turvallisuus- ja kehittämiskeskus) EMAn eurooppalaisen valvonnan alaisuudessa
- Arvonlisävero
- Suomalainen ALV 25,5% sisältyy hintaan
- Toimitusaika Suomeen
- 2 - 5 arkipäivää EU-varastostamme DHL Parcel -palvelulla; Pohjois-Suomi voi vaatia lisäpäivän
Tutkimustarkoituksiin myytäviä peptidejä ei säädellä lääkkeinä lääkelain (395/1987) nojalla, kunhan loppukäyttäjälle ei esitetä terapeuttisia väitteitä ja myynti rajoittuu laboratoriokäyttöön. Fimea kohdistaa valvontansa pääasiassa GLP-1-analogien harmaalle markkinalle painonpudotusta varten, ei pieniin myynteihin laboratorioiden välillä yksinomaan tieteellisiin tarkoituksiin. Tuotemerkintämme ilmaisee nimenomaisesti research-only-luonteen, ja jokainen erä tunnistetaan väriaikamerkintäjärjestelmämme avulla sarjanumeroiden sijaan. Valmistajan analyysitodistus (CoA) toimitetaan pyynnöstä ja seuraa mahdollisia tullitiedusteluja.