碳水科技(Tanshtech)提供专业的多肽药物修饰与改性服务,涵盖N/C端修饰、环化设计、氨基酸替换、N-甲基化、PEG化、脂化修饰、分子接枝以及细胞穿透肽缀合等多种策略。通过这些手段,我们能够显著提升多肽的稳定性、半衰期、生物利用度和膜通透性,帮助客户优化候选多肽的药代动力学特性,加速新型多肽药物的研发与产业化。
多肽药物是由氨基酸通过肽键连接形成的小分子蛋白质片段,兼具蛋白质的高特异性和小分子的良好药代特性。它们能精准作用于特定受体或通路,广泛应用于代谢、肿瘤、感染及免疫相关疾病的治疗,但由于容易被体内容易降解,常需要通过结构修饰或新型递送方式来提升稳定性和生物利用度。
多肽药物修饰就是在肽分子上做一些化学或结构上的“改造”,让它们更稳定、不容易被分解、在体内停留更久、甚至更容易进入细胞,从而增强疗效、改善药代动力学特性。
多肽药物结构修饰常见方法:
1. 末端修饰
N端乙酰化:封闭N端氨基,防止外肽酶降解和DKP化学降解。
N端甲基化:降低酶解敏感性并改变二级结构形成。
N端烷基化:增加疏水性和膜渗透性。
N端杂环缀合:引入杂环结构,提高代谢稳定性和功能多样性。
C端酰胺化:将C端羧酸转化为酰胺,降低羧肽酶作用。
C端酯化:改变C端极性,提高稳定性或调节药代特性。
2. 环化修饰
头-尾酰胺环化:形成主链大环,消除端基并增加稳定性。
头-侧链酰胺环化:利用N端与侧链形成环,提高结构刚性。
尾-侧链酰胺环化:利用C端与侧链形成环,增强抗酶解能力。
侧链-侧链酰胺环化:通过两个侧链氨基酸环化,增加结构约束。
二硫键环化:通过半胱氨酸二硫键闭环,提高构象稳定性。
硫醚键环化:利用硫醚连接形成环,提高耐受性。
三唑环化:通过点击化学形成三唑环,提高稳定性。
乙烯键环化:通过碳-碳双键环化,增强刚性与耐受性。
Stapling(钉合技术):通过化学桥键稳定螺旋结构,提高膜通透性。
分子内环化:在同一肽链内环化,增加稳定性。
分子间环化:在不同肽链之间形成环,提高结构多样性。
3. 氨基酸替换与非天然氨基酸
D-氨基酸替换:降低酶降解,提高代谢稳定性。
D-肽模拟肽:用D型肽模拟天然L肽,减少被酶识别的可能。
β-氨基酸替换:引入额外的碳原子,提高抗酶解性和稳定性。
氟代烯烃结构替换酰胺键:用碳-碳双键代替酰胺键,增加化学稳定性。
三唑/氧杂环替代酰胺键:通过杂环取代肽键,提高结构稳定性。
硫酰胺替换:在主链中引入硫酰胺键,提高耐降解性。
侧链模拟物引入:通过改造侧链结构调节物化性质和活性。
4. 主链修饰
N-甲基化:阻断氢键供体,影响二级结构并增强稳定性。
酯肽:用酯键代替酰胺键,改变化学和代谢特性。
氮肽:引入氮取代键,增强稳定性。
内硫肽:利用硫取代形成主链键,提高化学稳定性。
反转-D肽:将序列转换为反向D肽,提升稳定性和生物利用度。
PEG化(聚乙二醇化):连接PEG增加溶解性、循环时间和稳定性。
5. 脂化修饰
脂肪链修饰:连接脂质链,增强白蛋白结合、延长半衰期、改善膜渗透性。
6. 分子接枝(Molecular Grafting)
分子接枝:将活性片段嵌入稳定肽支架,提高稳定性和功能化。
7. 其他修饰与策略
细胞穿透肽缀合 (CPPs):与穿膜肽连接,促进细胞内递送。
糖基化:引入糖基,增强溶解性、稳定性和免疫调控功能。
融合蛋白技术:与其他蛋白质融合,增加新功能或稳定性。
定点修饰:在特定位点引入官能团,调控活性或代谢特性。
纳米颗粒包裹:通过纳米载体保护,提高稳定性与靶向性。
金属螯合:与金属离子结合,增强稳定性或赋予新功能。
非金属螯合:与有机配体结合,改变药物稳定性与活性。