Активация карбоксильной группы

В принципе, активация карбоксильной группы может достигаться с помощью щироко применяемых реакций ацилирования, известных из общей органической химии (образование хлорангид-ридов, ангидридов и т. д.). Однако аминокислоты и пептиды являются полифункциональными соединениями, и нежелательная реакционная способность в той или иной мере всегда присутствует даже в полностью защищенных производных. Эта реакционная способность часто возрастает вследствие определенных пространственных соотношений между боковыми группами или концевыми функциональными группами и находящимися внутри молекулы пептидными связями. Например, неожиданно легко могут происходить р-элиминирование и замыкание пятичленного цикла. Главным образом по этой причине пептидный синтез представляет собой отдельную техническую операцию необходимо точное следование оптимальным условиям реакции, чтобы свести к минимуму указанные побочные реакции. Важным примером этих последних является образование оксазолонов (1) путем взаимодействия акти- [c.369]

Специфическое поведение различных защитных групп предоставляет широкие возможности для создания различных вариантов синтеза пептидов (см. стр. 510 и далее). То же относится и к методам активации карбоксильной группы. [c.465]

Тот же самый принцип активации карбоксильной группы используется н в синтезе белков in vivo. Карбоксильная группа аминокислоты активируется, реагируя с АТР с промежуточным образованием ангидрида. Однако следующая стадия не сводится просто к атаке такого ангидрида второй аминокислотой, поскольку синтез белков включает строго определенное последовательное присоединение многих (до нескольких сотен) аминокислот. Матрица, или организующая поверхность , должна участвовать в этом процессе для того, чтобы обеспечить правильную последовательность белковой молекулы. Макромолекулой, выполняющей функцию такой матрицы, является полинуклеотидтранс-портная рибонуклеиновая кислота (тРНК) строение полинуклеотидов описано в следующей главе. [c.56]

Из шести электронов наружного электронного слоя атома кислорода в молекуле воды два электрона химически связаны с атомами водорода, а четыре электрона, т. е. две электронные пары, остаются свободными и участвуют в образовании межмо-лекулярных водородных связей. По-видимому, некоторые группы белковых молекул связывают воду посредством водородных связей. В молекуле белка с помощью водородных связей уменьшается расстояние между соседними атомами. Вода участвует также в активации карбоксильных групп аминокислот, что необходимо для биосинтеза белков. [c.24]

Поэтому аминогруппу одной а-аминокислоты и карбоксильную группу другой аминокислоты необходимо временно блокировать защитными группами. Кроме того, требуется активация карбоксильной группы, которая должна вступить в образование пептидной связи, так как карбоновые кислоты реагируют обычно с аминами только с образованием солей. Условия проведения реакции должны быть выбраны таким образом, чтобы исключить рацемизацию. [c.653]

Активацию карбоксильной группы осуществляют превращением в ацилхлорид, азид карбоновой кислоты или в 4-нитрофениловый эфир. [c.653]

Синтез пептидов связан с рядом существенных трудностей. Прежде всего, необходимы чистые энантиомеры — оптические активные изомеры -ряда ( -конфигурации) а-аминокислот. Кроме того, требуются специальные приемы для осуществления последовательного образования пептидных связей а нужной нам последовательности а-аминокислот защита аминогрупп, активация карбоксильных групп, отщепление защитных групп, множество специальных реагентов. [c.630]

Поскольку гидроксид-ион — нестабильная частица, плохая уходящая группа, реакции нуклеофильного замещения в карбоксильной группе проводятся в присутствии кислотных катализаторов, особенно в тех случаях, когда используются слабые нуклеофильные реагенты, например спирты. Для активации карбоксильной группы, помимо кислотного катализа, используются и другие приемы, суть которых сводится также к превращению гидроксильной группы в хорошую уходящую группу. [c.259]

Ступенчатый синтез предполагает в общем виде след, операции защита карбоксильной группы одной аминокислоты защита аминогруппы второй аминокислоты образование пептидной связи между обоими компонентами с предварительной активацией карбоксильной группы второго компонента или аминогруппы первого компонента или с использованием конденсирующих средств, облегчающих конденсацию неактивированных карбоксильной и аминогруппы селективное снятие защитной группы с N-конца (или с С-конца) образовавшегося дипептида ступенчатое наращивание пептидной цепи по этому концу дипептида путем последовательного повторения двух последних стадий. [c.15]

Азидный метод образования пептидной связи, хотя и сопровождается нек-рыми побочными процессами (в основном подавляемыми при темп-рах от—10 до 5°С), выгодно отличается от всех остальных методов активации карбоксильных групп практически полным отсутствием рацемизации. Прочие методы могут, однако, применяться для активации аминокислот и пептидов с К-защитой уретанового типа, а также пептидов с С-концевыми группами глицина и пролина, устойчивого к рацемизации. Часто применяемые активные производные карбоксильных групп — смешанные ангидриды. В их образовании могут принимать участие карбоновые к-ты (Х = ОСОВ), эфиры угольной к-ты [c.16]

По ряду причин, которых мы здесь касаться не будем, кажется весьма вероятным, что действие АТФ заключается в активации карбоксильных групп свободных аминокислот с помощью специального активирующего фермента [40—42]. Его можно получить из тканевых гомогенатов отде.лением надосадочной жидкости из микросомной фракции и осаждением белка при pH 5 (фракция рНб-фермента ). Фермент Ei осуществляет активацию аминокислоты, согласно следующему уравнению реакции [c.267]

Такова в общих чертах схема синтеза белка in vivo некоторые детали, например роль белковых факторов элонгации, опущены. Очевидно, что синтез белка — очень сложный процесс его основу составляет активация карбоксильной группы с последующим упорядоченным присоединением аминокислот на наирав-ляющей (организующей) матрице, которая делает практически невозможным образование неправильной последовательности или другие побочные реакции. Важное значение этих соображений станет ясным в дальнейшем, прн кратком рассмотрении проблем химического синтеза белков. Тем не менее, имея представление о синтезе белка in vivo, можно оценить фармакологическое действие лекарств или антибиотиков, которые нарушают белковый синтез. Такие антибиотики, вообще говоря, токсичные соединения, поскольку нарушают синтез белка и у болезнетворных бактерий, и у пациента, однако и ош1 могут оказаться весьма полезными терапевтическими препаратами. [c.60]

Однако эти достижения не удовлетворили исследователей. В 1955 г. были, наконец, найдены реакции, позволявшие получать пептиды без предварительной активации карбоксильной группы, так как активация происходит в процессе реакции. В качестве активирующих средств были предложены дициклогексилкарбодиимид (Шихан, 1955 г.) и этоксиаце-тилен (Аренс, 1955 г.). При взаимодействии ациламинокислоты с эфиром аминокислоты в присутствии дициклогексилкарбодиимида образуется эфир защищенного пептида и выпадает дициклогексилмочевина. [c.494]

Активацию карбоксильной группы в присутствии нуклеофильной аминогруппы in situ можно провести с помощью нескольких конденсирующих агентов. [c.82]

В каждом из рассмотренных выше методов активацию карбоксильной группы осуществляют до введения карбоксильного компонента в контакт с а минным компонентом. Существуют и другие методы, осно-ванные на активации карбоксильной группы в присутствии аминогруппы. Реагеит, ответственный за активацию карбоксильной группы [[ последуюшее образование пептидной связи, называют связывающим (конденсирующим) реагеЕном . Нанболее широко применяемым в пептидном сннтезе связывающим реагентом является дицикл огексил кар бо-днимид. [c.417]

Перечислите пять методов активации карбоксильной группы амянркас-чоты, даю-ших возможность провести ацилирование аминогруппы другой молекулы аминокислоты, [c.430]

Наряду с активацией карбоксильной группы в 1-м компоненте важно еще защитить аминную группу первого и карбоксильную группу второго компонента. Это необходимо для предотвращения нежелательных реакций конденсации между карбоксильной и аминной группами первого компонента и для предотвращения взаимодействия его аминной группы с соединениями, используемыми для активации карбоксильной группы. Синтез можно тогда изобразить следующей схемой [c.488]

Разнообразие методов синтеза пептидов дало возможность получать пептиды самого различного состава и с любой последовательностью аминокислот. Однако, применение всех этих методов синтеза тре-.бует освоения большого числа разных реакций. Неудивительно поэтому, что исследователи стремятся найти такой синтез, который позволил бы получать пептиды одним общим путем, подобно тому, как большинство аминокислот можно получать малоновым синтезом. Недавно было показано, что универсальным, по-видимому, является кар-бодиимидный метод. Он позволяет нанизывать аминокислотные остатки с карбоксильного конца пептидов или соединять между собою пептиды различной длины и состава без предварительной активации карбоксильной группы. [c.496]

Прн двухстадийном процессе собственно реакции конденсации предшествует активация карбоксильного компонента. В качестве примера можно привести метод смешанных ангидридов. Чаще всего в многочисленных вариантах метода активированных эфиров для активации карбоксильной группы, т. е. для образования активированного эфира, используют какой-либо метод конденсации, обычно это ДЦГК- нли ангидридный метод. Для самой реакции образования пептидной связи справедливы такие же требования к защите, как и при одноступенчатом процессе, за исключением того, что дополнительные карбоксигруппы аминокомпонента могут оставаться назащищеннымн. [c.225]

Активация карбоксильных групп аминокислот осуществляется в цитоплазме под действием специфических аминоацил-тРНК-синтетаз при участии аденозинтрифосфата и . Сначала при элиминировании пирофосфата [c.388]

В течение последних лет были накоплены данные, свидетельствующие о том, что многие биологически важные реакции ацилирования связаны с промежуточным образованием ацилфосфатов (смещанных эфиров фосфорной и карбоновой кислот). К этим реакциям относится и активация карбоксильной группы аминокислот на одной из стадий биосинтеза белка [201, 311]. В связи с этим полезно кратко обсудить методы получения ацилфосфатов. Вследствие большой нey foйчивo ти они в известной мере отличаются от эфиров фосфорной кислоты. Как смешанные ангидриды кислот ацилфосфаты гидролитически неустойчивы и по реакциднной способности напоминают пирофосфаты и ангидриды фосфатов с другими сильными кислотами. Как и ожидалось, в трех группах ацилфосфатов устойчивость возрастает в порядке СЬХXXVIII СХС- [c.142]

Во всех АТР-зависимых биосинтетических процессах образование ковалентной связи между двумя молекулами субстрата сопряжено с расщеплением одной из пирофосфатных связей в молекуле АТР. Многие АТР-зависимые реакции включают активацию карбоксильной группы. Расщепление АТР может приводить к образованию ADP и фосфат-иона или АМР и пирофосфат-иона. В последнем случае возникает связанный с ферментом ациладенилат (схема 8.18). Вероятный механизм синтеза ацетил-СоА представлен уравнением (8.21) [c.214]

Реагент активирует конденсацию ациламинокислот с эфирами аминокислот, которая осуществляется с высоким выходом в бензооте, этаноле или ТГФ при комнатной температуре. Например, Bz-Leu-Gly-OEt ([ /.1d—33,5 ) был получен с выходом 95% очень чувствительная проба Юнга указывает на отсутствие рацемизации. Активация карбоксильной группы состоит в промежуточном образовании смешанного ангидрида [31. [c.237]

I как способ активации карбоксильной группы а-аминокислот. Нако из-за большой реакционной способности галогенангидри- [c.331]

При синтезе нерегулярных полипептидов используются другие методы активации карбоксильных групп. Большинство из них базируется на использовании N,N-дициклогексилкарбодиимида (ДЦК). Этот реагент, будучи добавлениям в смесь карбоновой кислоты R OO и амина ШгЬ способен осуществлять активацию карбоксильных групп in situ по реакции [c.284]

Полученные аминоспирты вводились в реакцию этери-фикации с дикарбоновыми кислотами с предварительной активацией карбоксильных групп, т. е. превращением их в хло-рангидриды или анпидриды по нижеследующим двум схемам [c.64]

Активация карбоксильной группы N-зaщищeннoй аминокислоты или пептида необходима для облегчения ее взаимодействия с аминогруппой С-за-щищенной аминокислоты или пептида [c.16]

Скорость рацемизации зависит от природы групп R, R и X. R O может быть как защитной группой для свободных аминогрупп [в этом случае рацемизация может быть снижена, если R O представляет собой Ph HoO O или (СНз)зСОСО], так и остатком пептидной цепи. В последнем случае почти ничего нельзя сделать для того, чтобы изменить степень рацемизации. R—это радикал используемой аминокислоты и поэтому не может быть модифицирован. X — это группа, применяемая для активации кислоты, и именно поэтом было проведено большое число исследований для того, чтобы найти лучший способ активации карбоксильной группы при малой степени рацемизации. Рассмотрим теперь несколько иаиболее часто используемых методов активации карбоксильной группы. [c.328]

Ко второму и третьему классу относятся АТФ-зависимые синтетазные реакции, связанные с активацией карбоксильной группы, в которых участвует один, а не два фермента. Они различаются природой продуктов, обра-зуюп 1 ихся при гидролитическом расщеплении АТФ. Например, фермент, который превращает ацетат в ацетил-КоА (тиоловый эфир см. ниже), расщепляет АТФ на АМФ и пирофосфат, а фермент, превращающий глутамат в глутамин, расщепляет АТФ на АДФ и фосфат. [c.212]

Первый этап — активация карбоксильной группы аминокислот с целью последующего образования ею пептидных связей с аминогруппами (реакционная способность карбоксильной и аминогрупп недостаточна для их реагирования без предварительной активации). В органических синтезах карбоксильная группа может быть активирована при превращении ее в хлорангидрид. В живой клетке карбоксильная группа активируется более мягким и эффективным путем при помощи ферментов, специфичных для каждой аминокислоты, взаимодействием Ь-аминокислоты с аденозинтрифосфатом (АТФ). Эта реакция приводит к образованию смешанного ангидрида аминокислоты и аденозинтрифосфата — аминоацил-аденилата, у которого ангидридная связь обладает повышенной энергией (макроэргичес-кая связь). Реакция аденозинтрифосфата с аминокислотой сопровождается отщеплением остатка пирофосфорной кислоты. На этом этапе, по-видимому, происходит отбор Ь-аминокислот вследствие специфичности активирующих ферментов по отношению к аминокислотам, именно Ь-, а не О-ряда. [c.624]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология