Bruce Merrifield en de uitvinding van solid-phase peptidesynthese

Vrijwel elk synthetisch onderzoekspeptide dat vandaag wordt geproduceerd — inclusief de peptiden in onze eigen shop — wordt gemaakt met een methode die teruggaat op het werk van één Amerikaanse biochemicus: Robert Bruce Merrifield, van 1949 tot aan zijn pensioen verbonden aan Rockefeller University in New York.

Het probleem vóór 1959

Voor Merrifields uitvinding was peptidesynthese een langzaam en foutgevoelig proces. Na het toevoegen van elk aminozuur moest het tussenproduct worden gezuiverd door kristallisatie — een stap die met elke extra schakel in de keten moeilijker werd, met toenemend verlies aan opbrengst en zuiverheid. Voor korte peptiden was dit al bewerkelijk; voor de synthese van langere eiwitten was het praktisch onbegonnen werk.

Het idee: synthese op een vaste drager

Merrifield kreeg in 1959 het idee om het groeiende aminozuurketen te verankeren aan een onoplosbare polymeerdrager (polystyreenbolletjes). Na elke reactiestap konden bijproducten simpelweg worden weggewassen, zonder dat het groeiende peptide zelf gezuiverd hoefde te worden. Hij presenteerde het concept voor het eerst in 1962 op een bijeenkomst van de Federation of American Societies for Experimental Biology — waar het aanvankelijk kritisch werd ontvangen door gevestigde peptidechemici. Vier jaar verfijning later publiceerde hij de volledige methode, met een uiteindelijk rendement van meer dan 99% per stap.

Erkenning en impact

Voor deze "methodologie voor chemische synthese op een vaste matrix" ontving Merrifield in 1984 de Nobelprijs voor Scheikunde. Volgens de Zweedse Koninklijke Academie van Wetenschappen bracht de techniek "een revolutie teweeg in de peptide- en eiwitchemie" en maakte het de synthese van duizenden verschillende peptiden mogelijk — een fundament waarop vrijwel de volledige moderne peptide-industrie is gebouwd, van onderzoekspeptiden tot geneesmiddelen.

Waarom dit relevant is voor laboratoriumonderzoek

Solid-phase peptidesynthese (SPPS), zoals de methode inmiddels bekendstaat, is nog altijd de industriestandaard voor de productie van synthetische onderzoekspeptiden. Elk peptide in onze shop wordt met een afgeleide van deze methode geproduceerd — het is dus letterlijk de technologische basis van het vakgebied.