Tecniche analitiche e algoritmi al computer combinati per una rapida caratterizzazione delle caratteristiche strutturali di peptidi e proteine

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I metodi di studio che verranno discussi forniscono informazioni sulla reale struttura delle molecole, non sulla realizzazione di modelli predittivi o analisi statistiche.

In particolare sono state analizzate quelle procedure che consentono di sfruttare i dati provenienti da sequenziamenti automatici e spettrometria di massa di idrolisati proteici per avere rapide informazioni sul polipeptide oggetto di studio.

Questi metodi di studio sono suddivisibili in due classi:

quelli per la determinazione delle sequenze amminoacidiche
quelli per la determinazione dell'accessibilità di superficie, l'identificazione di agenti idrolitici sconosciuti, l'assegnazione dei ponti disolfuro.

L'approccio classico per la determinazione della struttura primaria di polipeptidi implica la loro digestione e l'isolamento di ogni frammento individuale analizzato con una opportuna tecnica.

Questa procedura impiega tempo e dipende strettamente dalla resa dei passaggi di purificazione.

Oggigiorno i sequenziatori automatici richiedono poche picomoli di materiale per effettuare una degradazione di Edman o usano una chimica altamente ottimizzata, in modo tale che i problemi correlati alla differente resa di PTH-aa e al fenomeno del "carryover" siano minimi. Allo stesso modo le analisi di spettrometria di massa che usano moderne tecniche di ionizzazione sono veloci e sensibili consentendo un'analisi efficace delle miscele peptidiche.

I dati comunque devono essere interpretati e sono stati sviluppati molti metodi logici per risolvere specifici problemi velocemente.

i risultati migliori si sono ottenuti studiando polipeptidi fino a 100 residui amminoacidici poiché la complessità delle miscele idrolitiche dipende dalla massa della molecola.

Dati ottenuti da metodi analitici possono essere quindi combinati in vario modo con vari algoritmi a seconda della caratteristica oggetto di studio.

L'algoritmo principale per la determinazione di una struttura primaria polipeptidica si basa sulla sovrapposizione delle sequenze dei frammenti di grandezza differente ottenuti con 2 o più agenti idrolitici. L'approccio può essere semplice se applicato a sequenze di peptidi singoli , ma molto complesso se applicato a dati di sequenza da miscele peptidiche.

metodi di studio per la determinazione delle sequenze amminoacidiche