Apa itu Pemurnian Peptida?

Peptida adalah polimer kecil yang terdiri dari asam amino. Banyak yang secara biologis aktif sebagai hormon, racun, atau memiliki kemampuan lain. Senyawa tersebut sering digunakan dalam penelitian biologi, medis, dan kimia. Mereka juga berfungsi sebagai blok bangunan protein ketika jumlah dari mereka dihubungkan bersama. Pemurnian peptida adalah teknik yang digunakan untuk memurnikan sejumlah besar peptida yang diinginkan, atau untuk membantu memisahkan peptida yang dihasilkan dari pencernaan protein.

Pemurnian peptida dilakukan dengan menggunakan teknik kromatografi, cara memisahkan senyawa yang mengikat secara berbeda ke matriks fisik. Kromatografi cair tekanan tinggi (HPLC) umumnya digunakan untuk pemurnian peptida. Peptida atau peptida diterapkan dalam campuran pelarut yang berubah seiring waktu saat mereka dipompa melintasi kolom manik-manik kecil pada tekanan tinggi. Peptida yang berbeda terelusi pada berbagai titik waktu dan dideteksi oleh monitor, sering kali dengan spektrofotometer UV.

Saat melakukan penelitian tentang peptida, seringkali zat yang diminati jarang dan tidak dapat dibeli dari perusahaan kimia. Jika struktur peptida yang diinginkan diketahui, seringkali lebih mudah untuk membuat secara kimia dengan sintesis peptida daripada mengisolasi senyawa dari sumber alami. Isolasi produk alami terkenal sulit. Peptida sintetis umumnya dimurnikan dengan HPLC.

Sintesis kimia semacam itu mungkin menakutkan bagi peneliti independen yang bukan ahli kimia. Seringkali, tugas ini dikontrakkan ke perusahaan sintesis peptida yang berspesialisasi dalam teknik ini. Ini mungkin lebih ekonomis daripada mencoba mengatur sistem dari awal di laboratorium. Perusahaan peptida dapat membuat peptida khusus yang disesuaikan dengan kebutuhan peneliti.

Alasan lain untuk pemurnian peptida dapat terjadi ketika seorang peneliti telah memurnikan protein dan mencoba untuk menentukan identitasnya. Dia dapat mendegradasi protein menjadi fragmen peptida, memisahkan fragmen dengan pemurnian, dan memiliki pola fragmentasi peptida yang terdeteksi oleh spektrometer massa saat dielusi dari kolom. Teknik ini dikenal sebagai LC-MS, kependekan dari liquid chromatography-mass spectrometry. Ini memberikan berat molekul dan komposisi asam amino dari fragmen, dan sering memungkinkan identifikasi protein, jika yang serupa atau identik telah diidentifikasi sebelumnya.

Banyak peneliti bekerja dengan peptida yang memiliki fitur baru, seperti asam amino yang tidak alami, untuk mencoba dan menemukan yang memiliki aktivitas biologis yang tidak biasa. Ada seluruh bidang yang disebut peptidomimetik yang dikhususkan untuk mempelajari peptida baru semacam itu. Seringkali, urutan yang dihasilkan komputer dirancang, dan perpustakaan peptida disintesis yang mencakup berbagai peptida atipikal. Pemurnian peptida digunakan untuk memisahkan anggota individu dari perpustakaan ini untuk menyediakan peptida murni untuk menguji aktivitas biologis. Strategi ini telah berhasil menghasilkan setidaknya satu obat baru yang tersedia secara komersial.
Banyak peptida yang aktif secara biologis menarik untuk penggunaan medis. Senyawa yang digunakan secara komersial, seperti insulin, umumnya diproduksi oleh sistem ekspresi berlebih DNA rekombinan yang menghasilkan sejumlah besar senyawa yang diinginkan. Seringkali, peptida direkayasa secara genetik untuk memfasilitasi pemurnian dengan menambahkan semacam tanda pada bagian depannya. Hal ini memungkinkan penggunaan kromatografi afinitas untuk memurnikan peptida.

Dengan jenis kromatografi ini, tag adalah senyawa, seperti histidin, yang akan mengikat matriks manik-manik, seperti nikel, dipilih karena kemampuannya untuk mengikat tag. Protein dan peptida yang tidak diinginkan umumnya melewati kolom tanpa ikatan. Peptida yang dirancang khusus biasanya mengikat kuat ke kolom. Setelah protein dan peptida yang mencemari telah dicuci, peptida yang diinginkan dielusi oleh senyawa yang bersaing untuk mengikat matriks. Satu kemudian memiliki persiapan yang cukup murni dari peptida yang diinginkan, dan tag dapat dihilangkan dengan pembelahan.