Твердофазный метод синтеза пептидов

Рис. 12,21. Связывание N-защищенной аминокислоты с полимерной смолой. Твердофазный метод синтеза пептидов.

Легко видеть, что синтез даже простых пептидов — весьма трудоемкий процесс, состоящий из многих стадий. Недавно предложенный Меррифилдом твердофазный метод синтеза пептидов существенно упрощает и сокращает описанную выше процедуру. Этот метод основан на образовании ковалентной связи между карбоксильной группой С-концевой аминокислоты и частицей специальной смолы. Присоединенная аминокислота взаимодействует с активированной аминокислотой. При этом образуется присоединенный к смоле защищенный дипептид, который очищают с помощью обычной фильтрации. Удалением защитной группы и собиранием частиц смолы завершается первый цикл синтеза. После присоединения всех требуемых аминокислот законченный пептид освобождается из комплекса смола — пептид и очищается электрофорезом. Использование этого метода позволило синтезировать нонапептид брадикинин всего за 8 дней [c.52]

На практике используют обычно комбинацию этих методов— блочный метод синтеза. Продукт разделяется на малые блоки, содержащие, скажем, до 15 аминокислотных остатков. Эти блош синтезируются часто линейным путем с использованием твердофазного синтеза разд. 14.7.2.3). Затем блоки соединяются и образуют заданный пептид. [c.328]

Весьма перспективным методом синтеза пептидов является твердофазный метод, заключающийся в присоединении карбоксильной группы аминокислоты к нерастворимому полимеру посредством сложноэфирной связи. Затем к первой аминокислоте присоединяют следующую, предварительно отщепив защитную группу В результате образуется дипептид, по-прежнему присоединенный к носителю. Такие циклы можно повторять многократно, получая полипептиды необходимой длины. [c.24]

Разработка твердофазного метода синтеза пептидов— важное достижение современной пептидной химии, приближающее исследователей к исполнению их самых заветных желаний. Если справедливо, что наши желания — это предчувствия наших возможностей, то можно надеяться, что ознакомление с новым методом широкого круга исследователей будет содействовать быстрейшему претворению желаемого в области пептидного синтеза в возможное и действительное. [c.8]

OT полимеров — все перечисленные этапы важны в твердофазном синтезе пептидов. Следует, по-видимому, ожидать в будущем значительного развития Этих методов. [c.250]

Большой интерес представляют исследования по созданию новых экспресс-методов синтеза полипептидов. К ним относятся работы Д. Г. Кнорре, предложившего метод синтеза пептидов в водном растворе без выделения промежуточных соединений, распространенный недавно на синтез аминокислотных производных нуклеиновых кислот. Новые возможности открывает и метод синтеза пептидов на полимерном носителе недавно был предложен метод синтеза пептидов на полимере в растворе, имеющий ряд преимуществ в сравнении с ранее известным твердофазным методом с помощью синтеза на полимерной подложке недавно был получен ряд природных пептидов, в частности гипертензии (Л. А. Щукина). [c.515]

Книга представляет интерес для весьма широкого круга исследователей. Она позволит быстро войти в рассматриваемую область тем, кто ранее не занимался пептидным синтезом и не обладает сколько-нибудь существенным опытом ведения подобного эксперимента. В то же время книгу по достоинству оценят опытные синтетики, специализировавшиеся в области получения пептидов, ибо монография содержит множество весьма важных практических деталей, значение которых очевидно. Отыскание таких деталей в ранее опубликованных журнальных статьях затруднительно, а во многих случаях — просто невозможно, так как ограниченность объема журнальных публикаций нередко вынуждала авторов излагать лишь основные результаты, поступаясь деталями эксперимента. Книга представит интерес и для тех, кто желал бы перенести принципы твердофазного метода получения пептидов на иные объекты и области синтеза. Конечно, было бы опрометчиво утверждать, что среди читателей этой книги найдутся люди, равнодушные к пробле.мам синтеза биополимеров, но можно с уверенностью предсказать, что все те, кто работает или намерен работать в области синтеза пептидов, заинтересуются этой книгой, а многие сделают ее своим настольным пособием. [c.8]

Если проанализировать все проведенные синтезы Меррифилда (табл. 2-9), то станет ясно, что это в основном работы в период между 1968 и 1972 гг. В это время во многих новых лабораториях — а их количество в США со времени опубликования концепции Меррифилда увеличилось в десять раз — начали проводить синтезы пептидов на носителях, чему в значительной степени способствовала коммерческая доступность синтезаторов. Очевидно, разочаровывающие результаты при попытках синтеза белков привели к реалистической оценке возможностей метода. Попытка синтеза лизо-цима привела, например, к смеси полипептидов, которая обладала 0,5—1% специфической активности [455]. Гораздо успешнее был синтез рибонуклеазы А [449], хотя и в этом случае выход составлял всего 16%. На этом ферменте с помощью твердофазной техники проведено интересное изучение взаимосвязи строения и активности [467]. Несомненно, что биологическая активность не является критерием гладкого течения твердофазного синтеза. Синтез белка, состоящего из 188 аминокислот, который сначала считали гормоном роста человека, дал смесь белков с заметной биологической активностью. Несколько позднее было, однако, показано, что положенная в основу синтеза первичная структура не подтвердилась [453, 468]. Синтез длинноцепочечных пептидов и белков по методу Меррифилда в настоящее время и в обозримом будущем уже не может отвечать тем высоким требованиям, которые предъявляются к синтезу биологически активных соединений. [c.193]

Этот пример из синтеза пептидов возвращает нас к проблеме важности окружающей среды модели. Для того чтобы получить сравнение, имеющее смысл, мы тщательно выбрали линейный и конвергентный синтезы одной и той же молекулы, проведенные одной и той же исследовательской группой, использовавшей одинаковые методы проведения реакций в растворах. Если бы использовался твердофазный метод (который является линейным), то он, несомненно, оказался бы наиболее эффективным. Например, синтез ок-ситоцина по твердофазному методу [36] намного эффективнее, чем конвергентный или линейный синтезы, осуществляемые в растворах. Твердофазный метод расценивается как прогресс в современном развитии синтеза пептидов, аналогичного которому среди методов конвергентного синтеза нет. [c.256]

Гораздо более удовлетворительный метод был предложен Меррифилдом в 1963 г. в дальнейшем этот метод был усовершенствован. Используя тот факт, что направленные химические реакции значительно лучше проводить на поверхностях, отношение которых к объему реагентов велико, Меррифилд разработал твердофазный метод. В этом методе исходную аминокислоту наносят на нерастворимый полимерный носитель до начала реакции конденсации со второй, активированной, растворимой аминокислотой. Образующийся в результате реакции пептид остается соединенным с полимерной матрицей и может быть легко отделен от реакционной смеси. Более того, в такой системе реакцию конденсации можно проводить полностью, с выходом около 100%. В этом методе используют твердую смолу (сополимер 98% стирола и 2% дивинилбензола) в форме маленьких шариков. В 1967 г. Меррифилд сообщил, что полный синтез инсулина твердофазным методом выполнен всего лишь за месяц. Описанной процедурой можно управлять автоматически, а это обещает сделать твердофазный метод еще более эффективным. [c.376]

Полимеризация мономеров типа винильных производных и олигомеров с функциональными группами. Производные этилена трудно заполимеризовать в требуемом порядке, поэтому приходится прибегать к сложным методам молекулярного дизайна типа описанного выше твердофазного синтеза пептидов. [c.93]

При этом образуются два фрагмента, так называемые S-пептид и S-белок. Они могут быть разделены путем гель-фильтрации на сефадексе G-25. Каждый из этих фрагментов в отдельности неактивен, но при их смешивании активность рибонуклеазы восстанавливается. Такой реконструированный белок получил название рибонуклеазы S. По-видимому, присоединение S-пептида к S-белку происходит в данном случае путем нековалентного взаимодействия. До недавнего времени синтетические исследования рибонуклеазы были в основном связаны с синтезом S-nen-тида а также небольших фрагментов S-белка В 1969 г. осуш,ествлен синтез рибонуклеазы А твердофазным методом и рибонуклеазы S с использованием метода N-карбоксиангидридов [c.181]

Другим возможным способом классификации является систематизация по типам полимерных носителей реакционноспособных групп. Особую важность при этом приобретает вопрос активации полимеров. В предыдущем разделе были подробно рассмотрены методы введения различных реакционноспособных групп в полимерные структуры. Приведенные примеры можно обобщить в виде схем для наиболее распространенных полимеров. На рис. 2.3 приводятся данные по полимерным реакциям таких распространенных и стабильных материалов, как полиэтилен и полипропилен. Эти полимеры практически не участвуют ни в каких ионных реакциях, число вводимых в них активных групп обычно незначительно. Как правило, модифицированные структуры очень устойчивы и имеют гидрофобный характер. Однако даже такой чрезвычайно стабильный промышленный пластик, как полипропилен, может быть использован в качестве полимера-носителя в очень тонких реакциях (например, в фиксации ферментов). Модификацию полиэтилена и полипропилена можно осуществлять непосредственно в процессе переработки, поскольку многие технологические процессы (формование волокон, пленкообразование) проводятся из расплава, что создает богатые возможности для введения других активных мономеров, получения привитых и блок-сополимеров и т. д. Сшитый сополимер стирола и дивинилбензола может подвергаться различным химическим превращениям (рис. 2.4). Эти материалы будут подробнее рассмотрены в разд. В.З, посвященном полимерным реагентам. Введение групп типа ЗОзН придает полистиролу гидрофильность и позволяет получить растворимый полимер, однако, если такие группы вводятся в сшитый полимер, реакция протекает в очень неоднородных условиях и число присоединенных групп сильно зависит от размера частиц, их пористости, состояния поверхности и т. д. Очевидно, что в процессах ионообмена выгодно иметь возможно большее число таких групп. Для получения большей ионообменной емкости необходимо вводить группы —80 зН и —Ы КзХ почти в каждое фенильное ядро. При использовании полистирола в качестве носителя (при твердофазном синтезе пептидов, ферментативном катализе, катализе переходными металлами и т. д.) требуется, чтобы количество введенных групп превышало 10%. Химическая модификация полистирола (рис. 2.4) может быть осуществлена [c.44]

Более совершенным и эффективным оказался разработанный в конце XX в. Р. Б. Меррифилдом и широко используемый в настоящее время метод автоматического твердофазного синтеза пептидов, позволивший автоматизировать данный процесс и снизить механические потери. Сущность данного метода состоит в том, что первый мономер во вновь строящейся цепи синтезируемого полипептида ковалентно связывается с нерастворимым полимерным носителем, а все последующие стадии проводятся [c.53]

Разработка твердофазного метода синтеза пептидов (см. гл. 23.6) привела к усовершенствованию некоторых стадий в процессе последовательной деградации. Так, стало чрезвычайно просто отделять 2-анилинотиазолиноны-5 от остального пептида или белка. После разработки автоматического секвинатора с использованием твердой фазы [20] появились промышленные приборы [c.267]

Синтез на полимерном носителе. Пептидный синтез в классическом варианте сопряжен со значительными затратами труда и времени. С целью создания более эффективной методологии Р. Меррифилд в 1963 г. предложил твердофазный метод синтеза пептидов. Идея его состоит в закреплении растущей полипептидной цепи на полимерном нерастворимом носителе. При этом значительно упрощаются операции выделения промежуточных продуктов, которые сводятся к экстракции и фильтрованию полимера, полностью снимается проблема нерастворимости пептидов и создаются предпосылки для автоматизвции процесса. Определяющим фактором в твердофазном синтезе является полнота протекания всех химических реакций, которая достигается за счет применения избытка конденсирующего агента и N-зaщищeннoй аминокислоты, отделяемых экстракцией. Естественно, выбор защитнык группировок и методов конденсации должен обеспечить полное отсутствие рацемизации. Наилучшие результаты достигаются при использовании [c.145]

Меррифилд в 1969 г. предложил твердофазный метод синтеза пептидов для синтеза рибонуклеазы А. Процесс начинается с ковалентного присоединения аминокислоты через карбоксильную группу к гранулам полистирольной смолы [3134] концевую аминогруппу и другие реактивные боковые цепи защищают соответствующими химическими группировками. Защитную группу на ЫНг-конце затем удаляют и вводят в систему вторую аминокислоту, при этом ее группы, за исключением карбоксильной, соответствующим образом защищены при добавлении ди-циклогексилкарбодиймида осуществляют присоединение карбоксильной группы к свободной аминогруппе первой аминокислоты. Путем повторения этого цикла при последовательном введении в реакцию разных аминокислот можно построить пептидную цепь с заданной аминокислотной последовательностью. Весь процесс проводят в одном сосуде с пористым стеклянным фильтром на дне, при этом в сос) д можно вносить требующиеся реагенты и удалять отработанные растущая пептидная цепь задерживается вместе с твердыми частицами смолы на фильтре. [c.71]

Твердофазным методом получают пептиды для различных целей. Были синтезированы многие пептиды, встречающиеся в природе (см. приложение Г, стр. 169), а также их аналоги, с целью изучения зависимости между строением и функцией [47, 95, 128, 132, 135, 139]. Получены также пептиды для изучения иммуногенеза [9, 100] и физико-химических свойств [134]. Спорный вопрос относительно аминокислотной последовательности одного из белков также был решён твердофазным синтезом обеих возможных частичных последовательностей и сравнением их с природным соединением [144]. Несомненно, со временем станут возможными многие другие применения твердофазного синтеза. [c.23]

Большие успехи в применении нерастворимых носителей для твердофазного (ТФ) синтеза пептидов [72] стимулировали разработку метода анализа аминокислотной последовательности пептидов, ковалентно присоединенных к нерастворимым полимерам [61]. Впоследствии метод ТФ-анализа гтоуктуры пептидов удалось автоматизировать [62]. Общая особенность методов синтеза ( сборки ) и анализа аминокислотной последова- [c.437]

Очень перспективный метод синтеза пептидных связей предложил в 1960 г. Мерифильд (США). Этот метод потом получил название твердофазного синтеза пептидов. Первая аминокислота с защищенной аминогруппой присоединяется к твер- [c.505]

Ступенчатое наращивание пептида с применением второй фазы впервые проведено Меррифилдом на примере твердофазного пептидного синтеза (разд. 2.2.7.1). При реакциях в гетерогенной фазе вероятность встречи реагирующих партнеров гораздо ниже, чем в гомогенном растворе. Для получения высокой степени превращения требуется значительный избыток ацилирующего средства. Преимуществом этой стратегии является простота технических операций и связанная с этим возможность автоматизации. Трудные операции очистки промежуточных веществ традиционного синтеза заменяются простыми процессами фильтрования и промывания. Однако на этом пути однородный продукт синтеза получается только в том случае, если каждая реакция в гетерогенной фазе протекает практически количественно. Несмотря на большие избытки карбоксикомпонента, использование которых чревато опасностью N-ацилирования пептидной связи, полное превращение на каждой стадии в настоящее время недостижимо. На практике средний выход на одну стадию 95—99%, что недостаточно для синтеза длинных пептидов или белков. Средние выходы на одну стадию и полные выходы (в зависимости от длины цепи) приведены в табл. 2-10. Как показывает практика, короткоцепочечные пептиды или их аналоги длиной до -15 аминокислотных остатков могут быть получены твердофазным методом. Трудности при синтезе небольших белков наглядно демонстрируются данными табл. 2-10. Еще хуже сказывается накопление не- [c.214]

Кратко изложив стратегию и тактику пептидного синтеза, попробуем проанализировать его современное состояние. Методические возможности, которыми располагает исследователь, достаточны, чтобы осуществить синтез небольшого белка. Приведенные в табл. 2-9 данные пр твердофазному пептидному синтезу убедительно показывают, что относительно быстро можно построить длинные пептидные цепи. Но так как в результате получаются, как правило, только трудно или вообще неочищаемые продукты, этнм методом целесообразно синтезировать только короткие пептиды, а также аналоги и фрагменты с максимальным числом аминокислотных остатков от 10 до 15. [c.226]

Эти трудности в значительной мере были преодолены при использовании твердофазного синтеза пептидов [Меррифилд Б., 1962]. В этом методе в отличие от классического синтеза используется твердый носитель (твердая фаза) в виде зерен полимерной смолы (диаметр 20—70 мкм), поверхность которых содержит хлорметильные—СНзС1 группы ( якорные группы) (рис. 11.3). [c.360]

Разработанный в 1963 году Р Меррифилдом (Нобелевская премия 1984 г) метод твердофазного синтеза пептидов (ТФСП) позволил повысить эффективность, ускорить процесс пептидного синтеза, автоматизировать метод и создать автоматические синтезаторы, позволяющие по заданной программе наращивать полипептидную цепь со скоростью 6 аминокислот в сутки Методом ТФСП бьши синтезированы инсулин (П Катсоянис, 1964 г, Я Кунг, X Уан, 1963-1965 г), фермент рибонуклеаза (124 аминокислоты, Р Меррифилд, Б Гутте, 1969-1971 г), jo-липотропин (91 аминокислота, Ч Ли, Д Ямаширо, 1978 г) и др [c.878]

Очень перспективный метод синтеза пептидных связей предложил в 1960 г. Мерифильд (США). Этот метод потом получил название твердофазного синтеза пептидов. Первая аминокислота с защищенной аминогруппой присоединяется к твердому носителю — ионообменной смоле, содержащей первоначально группы — H l (1-я стадия с образованием так называемой якорной связи обозначена жирной линией) [c.385]

В области получения пептидов одним из наиболее впечатляющих достижений последнего времени явилась разработка Р. Мэррифилдом твердофазного метода пептидного синтеза. Справедливость требует отметить, что в последние годы в этой области появилось много новых методов. Нередко, однако, новый метод представлял собой такую модификацию старого способа, при которой варьировалась какая-либо частность, а основной принцип сохранялся неизменным. Подобные методические усовершенствования не следует недооценивать. Во многих случаях они [c.5]

Твердофазный синтез пептидов был разработан Р. Мэррифилдом с целью упрощения и ускорения пептидного синтеза таким способом, который позволял бы практически осуществлять синтез длинноцепочечных пептидов и мог бы быть в дальнейшем еще более ускорен за счет автоматизации. Обе эти задачи были решены в течение нескольких лет, прошедших после того, как в первой работе, посвященной методу, были ясно изложены его основы. В литературе появились сообщения о синтезе этим методом большого числа пептидов, длина молекул которых достигала 55 аминокислотных остатков . Описан автоматический прибор для синтеза пептидов этим методом, и разрабатывается серийная модель такого прибора . [c.11]

Смотреть страницы где упоминается термин Твердофазный метод синтеза пептидов: [c.18] [c.198] [c.212] [c.212] [c.654] [c.77] [c.25] [c.153] [c.14] [c.406] [c.420] [c.400] [c.409] [c.179] [c.234] [c.9] [c.633] [c.18] [c.376] [c.18] [c.96] [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология