Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Синтез пептидов на полимерных носителях
Пептиды, играющие большую роль в жизни организмов в качестве гормонов, регуляторов, передатчиков импульсов и др., представляют собой олигомеры (или полимеры) a-аминокислот, соединенных друг с другом амидными связями в определенной последовательности. Синтез пептидов сводится к серии циклов последовательных операций — конденсация двух аминокислот, одна из которых защищена по карбоксильной группе, другая — по аминогруппе, деблокирование (как правило, с аминоконца), депротонирование и конденсация со следующей N-защищенной аминокислотой
Z-NH-CHR1-COOH ¾¾¾® Z-NH-CHR1-COX ¾¾¾¾¾¾®
¾¾¾¾¾® Z-NH-CHR1-CO-NH-CHR2-COOY ¾¾¾¾¾¾®
¾® NH2-CHR1-CO-NH-CHR2-COOY и т.д.
где Z — защитная группа аминофункции; Rn — боковой заме-ститель при a-углеродном атоме аминокислоты; X — электроно-акцепторная активирующая группа; Y — защитная группа карбоксильной функции.
Синтез чрезвычайно трудоемок из-за необходимости очистки продуктов от избытка реагентов и побочных веществ на каждой стадии. С ростом пептидной цепи сложности значительно возрастают. В результате суммарный выход при синтезе петидов, содержащих 10 аминокислот, оказывается порядка одного процента в расчете на исходные реагенты. Суть метода, предложенного Меррифилдом, заключается в присоединении первой с С-конца синтезируемого пептида защищенной аминокислоты сложноэфирной связью к нерастворимому полимерному носителю, в качестве которого был использован хлорметилированный сополимер стирола с дивинилбензолом. Таким образом, носитель играет роль полимерной защитной группы. Затем действием кислоты производится деблокирование аминогруппы, ее депротонирование и конденсация со следующей защищенной аминокислотой с использованием, например, дициклогексилкарбодиимида (ДЦГИ) (см. схему на с. 91). При этом полимерный носитель с ковалентно присоединенной к нему растущей пептидной цепью от начала и до конца синтеза находится в одном реакционном сосуде, меняются только реакционные растворы, которые вместе с избытком реагентов и побочными продуктами реакции отделяются от носителя простым фильтрованием и промывкой. Это позволяет использовать значительные избытки активированных производных кислот и добиваться на каждой стадии практически количественных выходов. Стандартный характер производимых с носителем операций дает возможность автоматизации процесса. Меррифилд сконструировал автоматический синтезатор пептидов и провел на нем синтез белка, состоящего из 184 аминокислотных остатков — рибонуклеазы А, при этом синтезированный белок обладал полной биологической активностью. За это достижение Меррифилд был удостоен Нобелевской премии.
Схема синтеза пептидов по Меррифилду.
Впоследствии принцип синтеза на полимерных носителях был с успехом применен для получения олигонуклеотидов и олигосахаридов с заданной последовательностью нуклеотидов и моносахаридов соответственно. Вместе с тем, при всех достоинствах твердофазного метода синтеза пептидов со временем обнаружились и его недостатки. По сути такой синтез представляет собой длинную цепь полимер-аналогичных превращений, протекающих в зернах носителя гелевого или микрогетерогенного типа, со всеми вытекающими из этого достоинствами и недостатками. В первую очередь, недостатки связаны с тем, что выходы на стадии ацилирования не всегда оказываются 100%-ными. В результате накопления ошибок, особенно при синтезе длинных пептидов, целевой продукт может содержать близкие по составу и поэтому очень трудно отделимые “укороченные” пептиды, лишенные в своей структуре одного или нескольких аминокислотных остатков. Кроме того, рост пептидов может обрываться за счет взаимодействий пептидных цепей как между собой, так и с цепями самого носителя. Получающийся в результате синтеза продукт можно на определенной стадии рассматривать как привитой сополимер со всеми вытекающими из этого последствиями, главным из которых является возможность микрофазового разделения. Сегрегация пептидных цепей в виде твердых микрогетерогенных участков может иметь следствием прекращение их дальнейшего роста из-за невозможности доступа реагентов внутрь таких областей. Эти недостатки стимулировали поиск новых подходов к использованию полимеров в сложном органическом синтезе. Один из таких подходов — использование носителей, имеющих большее термодинамическое сродство с пептидами. В качестве примеров можно привести носители на основе гидрофильных полимеров — декстрана, полиакриламида и некоторых других.
Другой подход заключается в использовании в качестве носителей растворимых полимеров. Химизм процесса остается тот же, также используются значительные избытки реагентов, однако удаление этих избытков и побочных продуктов реакции производится не фильтрованием, а диализом или многократным переосаждением полимер-пептидного конъюгата после каждой стадии синтеза. Это делает процесс весьма трудоемким и в то же время не устраняет некоторые недостатки твердофазного синтеза, например, возможность взаимодействия пептидных цепей между собой, что ограничивает доступ реагентов к активным центрам даже при синтезе в растворе. Поэтому растворимые носители не нашли широкого практического применения.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-20; просмотров: 595; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.116.118.198 (0.004 с.) |