設計多肽

在選擇用於定制合成的多肽時，設計過程中應考慮幾個重要因素。這些考慮因素包括序列長度、可溶性和序列穩定性。

序列長度

多肽的純度通常會隨著序列長度的增加而降低。長度增加等於氨基酸偶合的數量增加，在嘗試去除合成雜質時，可能會導致純化過程中的溶解性問題。

肽的溶解性

氨基酸是根據其側鏈的疏水或親水性質，按照疏水指數進行分類的。在肽序列中加入或排除疏水或親水性氨基酸，會影響最終肽材料在水溶液中合成、純化和溶解的能力。

氨基酸分類：

疏水性（非極性）：Ala, Ile, Leu, Met, Phe, Trp, Val

不帶電荷（極性）：Asn, Cys, Gly, Gln, Pro, Ser, Thr, Tyr

酸性（極性）：Asp, Glu

基本（極性）：His、Lys、Arg

提示： 保持疏水氨基酸含量低於序列總長度的 50%，並且每五個氨基酸中至少包含一個帶電荷的氨基酸。  在生理 pH 值下，Asp、Glu、Lys 和 Arg 將包含帶電荷的側鏈。  單一的保守取代，例如以 Gly 取代 Ala 或在 N- 或 C- 末端加入極性氨基酸，可能會改善溶解度。

多肽序列的穩定性

有幾種策略可以改善多肽的穩定性，這將帶來更高的純度和最佳的溶解度。多肽序列的氨基酸組成會影響整體穩定性，並應考慮以下情況：

1. 多個 Cys、Met 或 Trp 氨基酸可能難以獲得高純度，部分原因是容易氧化和/或發生副反應。

TIP:  選擇可將這些殘基最小化的序列，或選擇這些氨基酸的保守替代物。 ；Norleucine 可以替代 Met，Ser 可以作為 Cys 的低反應替代物。 ；如果正在設計蛋白質序列中的重疊肽，移動每個肽的起始點也可以在疏水和親水性氨基酸殘基之間創造更好的平衡。

TIP: Amidate the N-terminus of the sequence or substitute this amino acid.

3.天冬酰胺 (N) 有一個保護基團，當放置在肽序列的 N 末端時很難去除。

TIP:  移除此位置的天冬酰胺，用其他氨基酸替代，或者將肽加長一個氨基酸殘基。

4.序列中的多個脯氨酸（P）或相鄰的絲氨酸（S） 可能導致產品的純度較低或包含許多刪除的產品。多個脯氨酸也可能發生順式/反式異構化，造成明顯的低純度產品。

5.Beta 薄片的形成是一個值得關注的問題，因為它會造成成長中的肽鏈溶解不完全，並會導致最終產品中出現較多的刪除序列。 

TIP:  避免包含多個或相鄰 Val、Ile、Tyr、Phe、Trp、Leu、Gln 和 Thr 的序列。透過保守的取代來打破模式，例如在每三個殘基插入一個 Gly 或 Pro、以 Asn 取代 Gln 或以 Ser 取代 Thr。