Прикрепление меток

Определение строения активного соединения

Прямое определение строения компонентов в смеси является непростой задачей. Однако имеются успехи в определении строения продуктов, связанных с гранулой смолы, методами ЯМР, КР-, ИК- и УФ-спектроскопии. В случае пептидов может быть применено пептидное секвенирование для определения последовательности, в которой пептиды соединены с гранулой. Каждая гранула диаметром 0,1 мм содержит приблизительно 100 пикомолей пептида, которое достаточно для микросеквенирования. В случае непептидов, определение строения активного соединения может быть достигнуто обратной разверткой, описанной ранее. Однако, это очень утомительный процесс. Альтернативным подходом может быть метод прикрепления меток (tags).

В этом процессе две молекулы связываются с одной гранулой. Одна из них – новая структура, которая тестируется, тогда как другая является молекулярной меткой (обычно пептид или олигонуклеотид). Эта метка ведет себя, как код для каждой стадии синтеза. В этом процессе гранула должна иметь множественный линкер, способный связываться как с синтезируемой структурой, так и с молекулярной меткой. Реагент присоединяется к одной части линкера, а закодированная аминокислота (или нуклеотид) – к другой части. После каждой последующей стадии комбинаторного синтеза, аминокислота или нуклеотид добавляется к метке, чтобы показать, какой регент применялся.

В качестве примера множественного линкера может привести так называемый safety catch linker (SCAL), который включает в себя остатки лизина и триптофана.

Синтезируемое соединение связывается с триптофановым остатком, а после каждой стадии синтеза меченая аминокислота соединяется с лизиновым остатком и, таким образом, в конце синтеза присутствует трипептид, в котором каждая аминокислота определяет идентичность изменяемых R, R’, R” в непетидной структуре.

Непептидная структура может быть разрушена восстановлением двух сульфоксидных групп в SCAL, который затем взаимодействует с кислотой. В этих условиях порядок трипептидых остатков, соединенных с гранулой, остается неизмененным и может быть установлен для идентификации строения соединения, которое было отделено от гранулы.

Подобная стратегия может быть использована с олигонуклеотидами вместо меченой молекулы.

Кодировочные таблицы

Разработан метод, который позволяет осуществить разделение индивидуальных твердофазных продуктов, включающий в себя расшифровку кода для определения синтетической истории. Гранулы смолы закрепляются между двумя плетеными листами из инертного полипропилена. Эти листы могут быть промаркированы в виде квадратов и каждый квадрат получает кодировку в виде трех букв. Для примера на рисунке приведены три таких листа размером 6 на 6 см, которые имеют девять маркированных квадратов, каждый из которых получил трехбуквенный код. Эти три листа разделяются и каждый из них обрабатывается аминокислотой. В результате все гранулы верхнего листа связываются с лейцином, все гранулы второго листа связываются с серином, а все гранулы нижнего листа связаны с глицином. Все листы затем промываются, сушатся и обрабатываются пиперидином для удаления Fmoc защитной группы.

На второй стадии листы разрезаются на три колонки. Каждая колонка обрабатывается затем другой аминокислотой активированной Fmoc и, таким образом, генерируется уникальный дипептид на каждой колонке материала.

Эти колонки обрабатываются для отделения Fmoc защитной группы. После этого колонки разрезаются на индивидуальные квадраты. Таким образом получаются три набора квадратов. Каждый из этих квадратов обрабатывается третьей аминокислотой и, таким образом, синтезируется 27 возможных трипептидов. Каждый из квадратов содержит уникальный трипептид, который идентифицируется с помощью трехбуквенного кода, имеющегося на каждом квадрате.