Ligación asistida por TFA: una nueva ruta para la síntesis química de proteínas complejas.

3 de junio de 2026

Ligación asistida por TFA: una nueva ruta para la síntesis química de proteínas complejas.

1. Antecedentes de la investigación

La ligación química natural, la ligación de serina/treonina y la ligación KAHA son tecnologías de ensamblaje de proteínas convencionales, ampliamente utilizadas para el empalme de péptidos hidrofílicos. Sin embargo, la mayoría de los fragmentos peptídicos hidrofóbicos y propensos a la membrana se agregan fácilmente y forman coloides en disolventes acuosos desnaturalizantes convencionales, como el clorhidrato de guanidina, lo que resulta en una baja solubilidad y una eficiencia de ligación extremadamente baja, lo que restringe severamente la síntesis química completa de proteínas difíciles de producir, como la proteína de la envoltura viral y los nanocuerpos. Para superar este obstáculo, los investigadores desarrollaron un método innovador de ligación de péptidos asistida por TFA (TAL) que utiliza ácido trifluoroacético como disolvente principal de la reacción.

2. Propósito e importancia de la investigación

Este estudio establece un sistema de enlace peptídico totalmente novedoso basado en un péptido éster de tiosalicilaldehído en el extremo C-terminal y un péptido modificado con 1,3-ditiol. La investigación verifica las reglas de reacción, el rango de aminoácidos aplicable y la compatibilidad con disolventes del sistema TAL, y completa la síntesis total de múltiples proteínas complejas, incluyendo la proteína E del SARS-CoV-2 y un nanocuerpo dirigido a la GFP. El nuevo método proporciona una vía técnica industrializable y fiable para la síntesis química de proteínas hidrofóbicas/de membrana, subsana la deficiencia técnica de los métodos de ligación tradicionales y sienta las bases para la I+D de fármacos peptídicos y materias primas biológicas.

3. Contenido de la investigación

La reacción TAL se lleva a cabo en medio TFA puro: dos tipos de materias primas peptídicas se disuelven completamente sin generar agregados, formando rápidamente intermedios de tioacetal a temperatura ambiente; el posterior tratamiento con tampón acuoso suave desencadena un reordenamiento intramolecular para generar enlaces amida naturales, y los grupos auxiliares pueden eliminarse mediante acidólisis simple para obtener la proteína diana de longitud completa. El cribado sistemático demuestra que la reacción presenta una quimioselectividad excepcional, tolerando la mayoría de los aminoácidos comunes, incluida la prolina con impedimento estérico, con un rendimiento superior al 85 %. El método se adapta a amplios rangos de pH y concentración de 0,1 mM a 100 mM. En la verificación práctica, la NCL convencional no logró ensamblar el fragmento de la ADN ligasa de Haemophilus influenzae, la proteína E del SARS-CoV-2 y el nanocuerpo rico en β debido a la agregación severa de péptidos, mientras que el disolvente TFA eliminó la formación de coloides y logró un empalme de alta eficiencia; después del plegamiento y la caracterización in vitro, las proteínas sintetizadas coincidieron con la estructura y la actividad de unión al antígeno de sus homólogas expresadas recombinantemente.

4. Conclusión y perspectivas

La ligación asistida por TFA resuelve eficazmente los problemas de agregación y baja solubilidad de los péptidos hidrofóbicos difíciles de empalmar, que representan un desafío para las tecnologías de enlace tradicionales. Se caracteriza por su rápida velocidad de reacción, amplia compatibilidad con sustratos y alta pureza del producto, y ha sido validada en múltiples muestras de proteínas típicas y complejas. En adelante, el equipo optimizará aún más el diseño de los grupos auxiliares y ampliará los sistemas de reactivos compatibles, ampliando continuamente el ámbito de aplicación de la tecnología TAL, acelerando la simplificación del proceso y la reducción de costes, e impulsando la aplicación industrial a gran escala de este nuevo método en la producción de péptidos personalizados y fármacos proteicos innovadores.

Referencia: Guo, Wuchen. Síntesis eficiente de proteínas complejas mediante la tecnología de enlace peptídico asistida por ácido trifluoroacético [D]. Universidad de Ciencia y Tecnología de China, 2024. DOI: 10.27517/d.cnki.gzkju.2024.002019.

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Correo electrónico: jennifer@dilunbio.com