Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Аминокислоты: общее описание

Синтез пептидов

Белки и полипептиды - это природные полимеры, состоящие из остатков аминокислот, связанных амидной (пептидной) связью. Условно считают, что пептиды имеют в своем составе до 100 мономерных единиц аминокислот, а белки - свыше 100. В свою очередь пептиды делятся на олигопептиды - до 10 структурных единиц и полипептиды - от 10 до 100 структурных единиц. Другое различие белков и пептидов - пространственное. Для каждого белка гибкая полипептидная цепь имеет характерную трехмерную пространственную структуру, причем функции белков в живых организмах в основном обусловлены этим пространственным строением. Практически все белки построены из остатков 20 a-аминокислот (всего в природе встречается около 70 аминокислот), соединенных в одну или несколько неразветвленных полиамидных цепей. Анализ и синтез сложных белковых молекул - одна из важнейших задач органической химии. В этой области органическая химия тесно связана с биологией, биохимией, медициной и фармакологией. Белки - это основа органической жизни, и, следовательно, большое количество лекарственных препаратов имеют белковую структуру. К ним, в частности, относятся, антибиотики грамицидин и циклоспорин, гормоны окситоцин и инсулин, противовирусные интерфероны, иммуностимулирующие иммуноглобулины.

Названия пептидов строятся перечислением остатков аминокислот начиная с N-концевой аминокислоты, в которых окончание - ин заменено на - ил. Название последней (С-концевой) аминокислоты не изменяется. Гораздо чаще формулы пептидов записывают в виде сокращенных названий аминокислот.

Формально образование пептидной цепи можно представить следующей схемой:

Для получения пептида недостаточно иметь необходимые аминокислоты, ведь из двух аминокислот можно получить два различных дипептида (с учетом возможности самоконденсации - четыре дипептида), из трех - шесть различных трипептидов, и т.д. Так как необходимо «собрать» молекулу белка, строго соблюдая последовательность аминокислотных остатков, в синтезе пептидов используют приемы защиты аминогруппы и активирования карбоксильной группы.

Например, чтобы синтезировать дипептид глицилаланин осуществляют следующие стадии: 1) защита аминогруппы глицина введением БОК-группы; 2) активирование карбоксильной группы БОК-глицина, например, переводом его в п-нитрофениловый эфир; 3) блокирование карбоксильной группы аланина переводом в метиловый эфир синтез защищенного по обоим концам дипептида; 5) снятие защит.

Весьма перспективен твердофазный синтез пептидов (метод Меррифильда) в котором наращивание пептидной цепи происходит на поверхности полимера. В качестве подложки (носителя) обычно используют хлорметилированный (-СH2Cl) или гидроксиметилированный (-CH2OH) полистирол, в котором содержание групп СH2Cl или CH2OH не превышает 1-2%. Использование твердофазного синтеза позволяет исключить стадию активации карбоксильной группы. Например, твердофазный синтез глицилвалилфенилаланина включает следующие этапы: 1) получение БОК-защищенного фенилаланина; 2) присоединение БОК-фенилаланина к носителю; 3) удаление защитной группы; 4) добавление БОК-валина; 5) снятие защиты; 6) добавление БОК-глицина; 7) удаление защиты и снятие трипептида с полимера.

Твердофазный синтез имеет ряд преимуществ. Во-первых, поскольку на каждой стадии продукт реакции является полимером, то, обладая пониженной растворимостью, легко очищается (отмывается) от реагирующих веществ. Во-вторых, твердофазный синтез успешно поддается автоматизации. Например, с помощью автоматизированного пептидного синтеза налажен промышленный выпуск синтетического аналога гормона инсулина, состоящего из 51 аминокислотного остатка.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее