La síntesis química de proteínas mediante ligación de péptidos nativos de segmentos peptídicos desprotegidos es un complemento interesante y una alternativa potencial al uso de sistemas vivos para producir proteínas. [1] La síntesis de proteínas requiere métodos eficientes de ligadura de péptidos nativos, que permitan la formación quimioselectiva de un enlace peptídico nativo en solución acuosa entre segmentos peptídicos desprotegidos. La técnica más utilizada para sintetizar proteínas es la ligadura química nativa (NCL). Sin embargo, están surgiendo alternativas, una de las cuales es la ligadura de péptidos nativos SEA .
El grupo SEA pertenece a los sistemas de desplazamiento N,S -acilo porque su reactividad está dictada por la adición nucleofílica intramolecular de un grupo tiol SEA en el grupo carbonilo C-terminal del segmento peptídico. Esto da como resultado la migración de la cadena peptídica del nitrógeno al azufre. El proceso general de ligación de péptidos nativos SEA implica primero un desplazamiento de N,S -acilo para la formación in situ de un tioéster peptídico y, más tarde, después del intercambio tiol-tioéster, un desplazamiento de S,N -acilo para la formación del enlace peptídico. .
SEA es una abreviatura de bis (2-sulfaniletil)amido (Esquema 1). La ligadura SEA implica la reacción de un péptido que presenta un grupo bis (2-sulfaniletil)amido C-terminal con un péptido Cys. Esta reacción se produce probablemente mediante la formación de un intermedio tioéster transitorio, obtenido por ataque intramolecular de un tiol SEA en el grupo carbonilo C-terminal del péptido como se muestra en el Esquema 1. Luego, el tioéster sufre una serie de intercambios tiol-tioéster, incluso con tioles exógenos presentes en la mezcla de ligación tales como ácido mercaptofenilacético (MPAA). El intercambio con el grupo tiol de cisteína del segundo segmento peptídico da como resultado un intermedio tioéster transitorio, que, al igual que en la ligación química nativa, se reorganiza mediante migración intramolecular por desplazamiento de S,N -acilo en un enlace peptídico nativo.
La primera publicación revisada por pares que describe la ligadura de péptidos nativos de SEA fue publicada en Organic Letters por Melnyk, O. et al. (Ollivier, N.; Dheur, J.; Mhidia, R.; Blanpain, A.; Melnyk, O., Ligadura del péptido nativo bis(2-sulfaniletil)amino. Org. Lett. 2010, 12, (22), 5238 –41; Fecha de publicación (Web): 21 de octubre de 2010. [2] [3] [4]
Unas semanas más tarde, Liu, C. F (Hou, W.; Zhang, X.; Li, F.; Liu, CF, Peptidyl N,N-Bis(2-mercaptoetil) publicó la misma reacción en la misma revista. )-amidas como precursores de tioéster para ligación química nativa. Org. 2011, 13, 386–389; [5]
El concepto SEA on/off aprovecha las propiedades redox del grupo SEA. [6]
La oxidación de SEA da como resultado un disulfuro cíclico llamado SEA off , que es una forma autoprotegida de SEA on . SEA off y SEA on se pueden interconvertir fácilmente mediante reducción/oxidación como se muestra en el Esquema 2.