دلایل ناپایدار بودن پپتیدها

واکنش دآمیداسیون:در واکنش داسیلاسیون، باقیمانده های Asn/Gln هیدرولیز می شوند تا Asp/Glu را تشکیل دهند.
روند واکنش غیر آنزیمی دآمیداسیون-. وجود Asn-Gly- هیدرولیز گروه‌های آمید در ساختار آسان‌تر است، و گروه‌های آمیدی واقع در سطح مولکول نیز راحت‌تر از گروه‌های آمیدی درون مولکول هیدرولیز می‌شوند.
 

دو دلیل اصلی وجود دارد که چرا محلول های پلی پپتیدی اکسید شده به راحتی اکسید می شوند.
اول، آلودگی پراکسید در محلول وجود دارد.
دوم اکسیداسیون خود به خودی پلی پپتیدها است.
در بین تمام باقی مانده های اسید آمینه، Met، Cys و His، Trp، Tyr و غیره بیشتر به اکسیداسیون حساس هستند. فشار جزئی اکسیژن، دما و محلول بافر نیز بر اکسیداسیون تاثیر دارند.

هیدرولیز:پیوندهای پپتیدی در پلی پپتیدها به راحتی با هیدرولیز شکسته می شوند. وابسته به Asp پیوندهای پپتیدی دخیل در تشکیل به راحتی از سایر پیوندهای پپتیدی شکسته می شوند، به ویژه پیوندهای Asp-Pro و Asp-Gly Peptide.

تشکیل پیوندهای دی سولفیدی نادرست:تبادل بین پیوندهای دی سولفیدی یا بین پیوندهای دی سولفیدی و گروه های سولفیدریل می تواند پیوندهای دی سولفیدی نادرستی ایجاد کند که منجر به تغییر در ساختار سوم و از دست دادن فعالیت می شود.

راسمیزه کردن: حذف Gly به جز، تمام باقی مانده اسیدهای آمینه اتم های کربن همه کایرال هستند و در معرض واکنش های راسمی شدن تحت کاتالیز باز هستند. در Asp باقیمانده ها بیشتر مستعد واکنش های راسمی شدن هستند.

-حذف کردن:-حذف به باقی مانده‌های اسید آمینه در حذف گروه‌های روی اتم‌های کربن اشاره دارد. Cys، Ser، Thr، Phe، Tyr همه باقیمانده ها می توانند از طریق -از بین بردن تخریب عبور کنند.
در PH قلیایی مستعد وقوع -حذف، دما و یون‌های فلزی نیز بر آن تأثیر دارند.

دناتوره شدن، جذب، تجمع یا دناتوره شدن رسوبی به طور کلی به تخریب ساختار سوم و ساختار ثانویه مربوط می شود. در حالت دناتوره شده، پپتیدها اغلب به واکنش های شیمیایی حساس تر هستند و بازیابی فعالیت آنها دشوار است. در طی فرآیند دناتوره سازی پلی پپتیدها، ابتدا مواد واسطه تشکیل می شوند. معمولاً حلالیت مواد واسطه کم است و به آسانی انباشته می شوند و سنگدانه هایی را تشکیل می دهند که به نوبه خود رسوب قابل مشاهده را تشکیل می دهند.
 

1) سایت-جهش زایی هدایت شده: پایداری پلی پپتیدها را می توان با روش های مهندسی ژنتیک برای جایگزینی باقی مانده هایی که باعث بی ثباتی پلی پپتید می شوند یا معرفی بقایایی که می توانند پایداری پلی پپتید را افزایش دهند، بهبود بخشید.

2) اصلاح شیمیایی:روش‌های اصلاح شیمیایی زیادی برای پلی‌پپتیدها وجود دارد که بیشترین مورد مطالعه‌شده‌ترین آنها PEG Grooming است. PEG یک ترکیب پلیمری محلول در آب است که در بدن قابل تجزیه است و سمی نیست. PEG پس از ترکیب با پلی پپتیدها، می تواند حلالیت پلی پپتید را بهبود بخشد، زیست سازگاری را تنظیم کند، پایداری حرارتی را بهبود بخشد، در برابر تخریب توسط پروتئازها مقاومت کند، آنتی ژن را کاهش دهد و نیمه عمر را در بدن افزایش دهد. انتخاب روش اصلاح مناسب و کنترل درجه اصلاح می تواند باعث بهبود یا بهبود فعالیت بیولوژیکی محصول اصلی شود.

3) افزودنی:پایداری پپتیدها را می توان با افزودن مواد افزودنی مانند قندها، پلی ال ها، ژلاتین، اسیدهای آمینه و نمک های خاص بهبود بخشید. قندها و پلی ال ها با فشار دادن مولکول های آب بیشتر در اطراف پروتئین در غلظت های پایین، پایداری پپتید را افزایش می دهند. در طی فرآیند خشک کردن انجمادی، مواد ذکر شده در بالا همچنین می‌توانند جایگزین آب شوند و پیوندهای هیدروژنی با پلی پپتید ایجاد کنند تا ترکیب طبیعی پلی پپتید را تثبیت کنند، و همچنین می‌توانند دمای انتقال شیشه‌ای محصول خشک شده یخ‌زده را افزایش دهند. علاوه بر این، سورفکتانت هایی مانند SDS، Tween، Pluronic، می توانند از جذب سطحی، تجمع و رسوب پلی پپتیدها جلوگیری کنند.

4) منجمد-خشک شده:مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی که در پلی‌پپتیدها مانند دآمیداسیون، -حذف، هیدرولیز و غیره رخ می‌دهند، همگی نیازمند مشارکت آب هستند و آب می‌تواند به عنوان فاز متحرک برای واکنش‌دهنده‌های دیگر نیز استفاده شود. علاوه بر این، کاهش محتوای آب می تواند دمای دناتوره شدن پلی پپتید را افزایش دهد. بنابراین، لیوفیلیزاسیون باعث بهبود پایداری پپتیدها می شود