Автоматический твердофазный пептидный синтез

Твердофазный синтез пептидов можно проводить, используя простые (неавтоматические) системы кранов, применение которых исключает некоторые нежелательные операции (например, открывание реактора для загрузки реагентов), а также снижает время введения в пептидную цепь одного аминокислотного остатка почти до того же уровня, что и при использовании автоматического прибора для твердофазного пептидного синтеза. Подобные системы изображены на рис. 26 и 27. [c.152]

Автоматический твердофазный пептидный синтез [81, 82] [c.156]

Твердофазная техника приводила к существенной экономии труда и времени, необходимых для пептидного синтеза. Так, например, ценой значительных усилий Хиршмен с 22 сотрудниками [5f] завершили вьщающийся синтез фермента рибонуклеазы (124 аминокислотных остатка) с помошью традиционных жидкофазных методов. Почти одновременно тот же белок был получен путем автоматизированного твердофазного синтеза [5g], Во втором случае синтез, включающий 369 химических реакций и 11 931 операцию, был вьшолнен двумя участниками (Гатте и Меррифилд) всего за несколько месяцев (в среднем до шести аминокислотных остатков в день присоединялись к растущей полипептидной цепи — фантастический темп ). Последующие усовершенствования позволили построить полностью автоматический синтезатор. Таким образом, дерзновенная и волнующая проблема пептидного синтеза, решение которой ранее требовало огромных затрат труда и времени, теперь может считаться практически решенной (по крайней мере, для не слишком сложных пептидов). [c.302]

В различных лабораториях было спроектировано и изготовлено несколько других автоматических приборов для твердофазного пептидного синтеза описание одного из приборов опубликовано Робинсоном [101]. В этих приборах использованы различные системы отделения, замера и переноса растворителей, а также перемешивания смеси в реакционном сосуде. [c.156]

Тот факт, что все операции твердофазного пептидного синтеза проводятся в одном сосуде (после присоединения первой аминокислоты к носителю) и что эти операции включают только подачу жидкости, перемешивание и удаление жидкости фильтрованием, позволяет провести автоматизацию системы. Прибор, который автоматически осуществляет все эти операции, описан в работе [81] и за последние 3 года был использован для синтеза многих пептидов. Этот прибор, будучи загружен аминоацилированным полимером и снабжен запасом растворителей, реагентов и растворов БОК-аминокислот, может работать без присмотра в течение 24 час, и за это время удлинить пептидную цепь на полимере-носителе на 6 аминокислотных остатков. После того как аминокислотные резервуары будут промыты и заполнены растворами шести новых аминокислот, прибор может продолжать синтез в течение следующих 24 час. Прибор можно отрегулировать на программу с использованием карбодиимида или на программу с применением активированных эфиров каждому типу синтеза соответствуют различные программирующие барабаны. Этот прибор обеспечивает большой выигрыш во времени, особенно при синтезе длинноцепочечных пептидов. [c.156]

Однако твердофазный пептидный синтез, как бы эффективен ни б ь1л этот метод, не может автоматически гарантировать удовлетворительный результат любого предпринятого синтеза. Методы, которые обычно обеспечивают полноту протекания реакции пептидообразования, могут оказаться непригодными для нового класса пептидов или для высокомолекулярных пептидов и белков, в которых могут проявиться особенности их вторичной структуры. Каждый исследователь обязан доказать однозначными мето- [c.158]

Биохимия является в основном экспериментальной наукой. Она опирается на арсенал методов, созданных неорганической, органической, аналитической и физической химией. Однако многие из задач, с которыми сталкиваются биохимики, вследствие специфики изучаемых объектов требуют нетрадиционных подходов. В первую очередь это касается изучения биополимеров. Например, химический синтез белков представляет собой повторение десятки или даже сотни раз реакции образования пептидной связи с целью последовательного присоединения на каждой стадии к растущей полимерной цепи определенного аминокислотного остатка. Образование пептидных связей прекрасно отработано и с точки зрения классической органической химии не представляет ни трудности, ни интереса. Но необходимость проводить последовательно множество таких превращений без существенного уменьшения выхода, без повреждения уже созданной на предыдущих этапах синтеза полипептидной цепи ставит свои специфические проблемы, которые решаются оригинальными, разработанными именно для таких задач приемами. Венцом этих приемов является автоматический твердофазный синтез полипептидов. Столь же не традиционно выглядит задача устанобления химического строения биополимеров. Структуры отдельных мономерных звеньев как белков, так и нуклеиновых кислот давно установлены с использованием классических методов органической химии, и задача сводится к тому, чтобы для каждого конкретного биополимера определить, в каком порядке в изучаемой полимерной цепи располагаются разнотипные мономерные звенья. [c.10]

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]

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]

Современные методики, применяемые в синтезе по способу Мэррифилда, позволяют исследователям синтезировать очень многие пептиды, содержащие все природные аминокислоты. Самые длинноцепочечные пептиды, полученные до настоящего времени этим методом, — инсулин [62], две цепи которого содержат 21 и 30 аминокислотных остатков соответственно, и ферредоксин [6], насчитывающий 55 остатков . Твердофазные синтезы проводят в самых разных масштабах от 10 мг полимера (2 мкмоля пептида) [121] до 40 г декапептидил-полимера в одном опыте [56]. Скорость твердофазного синтеза, составляющую в случае ручного варианта работы два или три аминокислотных остатка в день, можно увеличить до шести аминокислот в день, если использовать автоматический прибор [81, 82]. Дальнейшее развитие этого метода, несомненно, обеспечит еще более значительный прогресс в пептидном синтезе. [c.22]

Специфической особенностью полипептидного синтеза является огромное число идентичных стадий, которые необходимо проводить на каждом этапе удлинения цепи образование новой пептидной связи, удаление защитной группы для подготовки к следующей стадии элонгации цепи и промежуточные отмывки от избытка реагентов и, побочных продуктов после каждого химического превращения. Метод, предложенный Робертом Меррифилдом, дал возможность автоматизировать этот процесс и снизить механические потери. Согласно этому методу, первый мономер во вновь строящейся цепи синтезируемого полипептида ковалентно связывается с нерастворимым носителем (смолой) и все последующие стадии проводятся с полипептидом, растущим на этой смоле. Этот метод известен как твердофазный синтез полипептидов. К смоле попеременно добавляют очередной синтон и реагент для удаления концевой защитной группы, остаток). Химические стадии перемежаются соответствующими промывками. В течение всего процесса полипептид остается связанным со смолой. Поместив в колонку смолу, с которой связан синтезируемый пОлипептид, можно легко автоматизировать процесс, запрограммировав смену потоков через колонку синтон (мономер) — растворитель — смесь для удаления защиты — растворитель и т.д. Разработаны специальные приборы для автоматизированного полипептидного синтеза. Так, уже упоминавшийся синтез протеазы ВИЧ-1 провели на автоматическом пептидном синтезаторе <АррИе(1 Biosystem> и потребовалось около двух-10- 291 [c.291]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология