XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Данилевский в 1891 г. предположил, что основные формы связи аминокислот в сложноймолекуле белка это амидные связи, образованные карбоксилом одной молекулыаминокислоты и аминогруппой другой (поликонденсация типа “голова – хвост”).

Примером может послужить данная формула:

(пептидная связь)

Данная связь и подобные ей называются пептидными связями.

Пептиды или полипептиды — это низкомолекулярные соединения, в которыхаминокислоты соединены друг с другом пептидными связями.

Пептиды образуются при частичном гидролизе белков. Э. Фишер и Гофмейстер развилитеорию о пептидном строении белка. В данное время эта теория полностью подтверждена.

В зависимости от числа аминокислотных остатков, входящих в молекулу полипептида, различают дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и т. д. Характерную для пептидовгруппировку -CO-NH- называют пептидной.

Названия полипептидов производят от названий остатков аминокислот,

прореагировавших своими карбоксильными группами, и от названия аминокислоты, реагирующей своей аминогруппой и сохраняющей свободную карбоксильную группу:

H₂N-CH₂-CO-NH-CH (CH₃) COOH

глицилаланин(H-гли-ала-OH)

К настоящему времени разработано много методов превращения α-аминокислот в пептидыи синтезированы простейшие природные белки –инсулин, рибонуклеаза, вазопрессин, окситоцин и др.

Для того чтобы соединить две аминокислоты пептидной связью, необходимо: а) закрыть(защитить) карбоксильную группу глицина и аминогруппу аланина, чтобы не произошлонежелательных реакций по этим группам; б) образовать пептидную связь; в) снятьзащитные группы. Защитные группы должны надёжно закрывать аминную икарбоксильную группы в процессе синтеза и потом легко сниматься без разрушенияпептидной связи.

Защита аминогруппы наиболее просто проводится ацилированием:

Карбоксильную группу для защиты превращают в сложноэфирную:

Далее необходимо снять защитные группы в таких условиях, чтобы не затрагиваласьпептидная связь. Данным способом можно синтезировать не только ди , но и три-, итетрапептиды и т. д.

В 1960 г. Мерифильд открыл достаточно интересный и перспективный метод синтезапептидных связей.

В дальнейшем этот метод получил название твёрдофазного синтеза пептидов. Перваяаминокислота с защищённой аминогруппой присоединяется к твёрдому носителю –ионообменной смоле, содержащей первоначально группы –CH₂Cl (1-ая стадия), при этом образуется “якорную” связь: (1)-NaCl

Далее наращивают пептидную цепь, это делается с помощью пропускания через смолурастворы соответствующих реагентов. Для этого в начале надо убрать группу, защищающую конечную NH₂ – группу (2-ая стадия). Пропуская через смолу раствор другойаминокислоты с защищённой аминогруппой в присутствии водоотнимающих реагентов, образуют пептидную связь между первой и второй аминокислотой (3-я стадия). Если затемубрать защитную группу (4-ая стадия), синтезпептида можно вести далее. Далее, после наращивания пептидной цепи до нужной величины гидролизуют“якорную”сложноэфирную связь и смывают полипептид со смолы:HBr

Автоматизировать процесс не составляет не какого труда, ведь метод Мерифильда прост втехническом оформлении. Метод Мерифильда позволяет значительно сократить затратытруда и времени на синтез белков.

Не смотря даже на то что, белки инсулин (51 аминокислота) и рибонуклеаза (124аминокислоты) были синтезированы классическими методами. Мерифильду удалосьсинтезировать рабонуклеозу менее чем за месяц, не смотря на то, что надо былопроизвести 369 последовательных реакций.

На заключительном этапе белок приобретает свою пространственную структуру. При участии соответствующих ферментов от него отщепляются лишние аминокислотные остатки, вводятся небелковые фосфатные, карбоксильные и другие группы, присоединяются углеводы, липиды и т.п. Идет «созревание» белка. Только по завершению всех этих процессов молекула белка становится полностью функционально активной.

Код для цитирования: Скопировать