D-氨基酸的引入会改变多肽/蛋白质的构象并且在一定程度上会抑制其酶解性能,特别是在酶切位点引入D-氨基酸后对酶解的抑制作用更强。由于无法通过生理环境的酶解作用及时清除组织中聚集的含D-氨基酸多肽,可能会引发相关的疾病,如阿尔茨海默病、白内障等。因此,去除这种致病性的含D-氨基酸多肽/蛋白质可以更好地维持正常的生理活性。尽管已经开发了许多用于裂解肽键的方法,如位点选择性切割多肽/蛋白质的化学法以及金属催化水解法。然而,引入的重金属离子以及有机环境并不利于生理健康。
为了在生理条件下去除致病性含D-氨基酸的多肽/蛋白质,作者使用一系列含D-氨基酸的短肽KYNETWRSED,通过固相合成策略将具有双官能团的mini-PEG衍生物(NH2-PEGs-CH2CH2COOH)共价连接到此肽上,通过结构、物性和酶解实验研究PEG修饰对含D-氨基酸多肽的影响。CD结果表明C端和N端的mini-PEG修饰对含D-氨基酸肽的构象没有影响,但HPLC分析表明PEG修饰减弱了这些肽的极性。更重要的是,PEG修饰,特别在N-末端修饰时,极大地促进了在酶切位点处含D-氨基酸肽的酶解。例如,在蛋白酶K作用下,N-端PEG化对6号位含D-Trp的肽的酶解相较于未修饰时提高了17倍 (图1)。这个结果与已报道的PEG修饰抑制正常肽的酶解完全不同。除了蛋白酶K,在其它丝氨酸类蛋白酶作用下,PEG化对含D-氨基酸多肽的酶解均产生促进的效果。
Liang Yan, Yongqi Ke, Yu Wang, Jingkui Yang, Yujian He, Li Wu
Chemistry – A European Journal
DOI: 10.1002/chem.202203524