Пептидный синтез линейный

Биологический синтез белка представляет собой сложный, многофазный или многоступенчатый процесс. Помимо РНК в синтезе белков принимают участие многочисленные ферменты. На первой ступени активируются аминокислоты, соединяющиеся потом в пептидные цепочки. Вторая ступень — транспорт активированных аминокислот к рибосомам. Третья ступень представляет собой упорядочение и сочетание инициированных аминокислот и расположение их в необходимой последовательности на матричной РНК с последующим замыканием пептидных связей. Четвертая ступень — формирование из линейной молекулы объемной структуры, свойственной данному белку. Повышение реакционной способности, активация аминокислот увеличивает возможности взаимодействия их друг с другом осуществляется этот процесс при взаимодействии аминокислот с аденозинтрифосфорной кислотой (АТФ). При этом происходит передача энергии одной макроэргической связи АТФ на аминокислоту, переходящую на более высокий энергетический уровень. Реакция активации аминокислот протекает с участием фермента аминоацил-РНК-синтетазы. Для активации различных аминокислот необходимы разные ферменты — синтетазы. Аминокислотная последовательность при синтезе осуществляется кодонами (фрагментами цепи ДНК). [c.105]

Классический пептидный синтез в растворе, подразделяемый на ступенчатый синтез линейных пептидов, осуществляемый последовательным присоединением аминокислот от С-конца к Ы-концу цепи, и на блочный синтез линейных пептидов, когда построение цепи ведется из предварительно синтезированных фрагментов. [c.127]

Алкиловые эфиры. Метиловые и этиловые эфиры обычно недостаточно реакционноспособны для их использования в пептидном синтезе. Тем не менее их иногда применяют для реакций поликонденсации [352, 435, 1177], а также для синтеза циклических [400] и линейных пептидов [1177]. Введение трифторацетильной защитной группы можно осуществить в очень мягких условиях действием метилового или этилового эфира трифторуксусной кислоты [2482, 2492, 2503]. Скорость аминолиза метиловых эфиров значительно возрастает в присутствии имидазола [2557] (об изучении кинетики реакции аминолиза обычных алкиловых эфиров см. [1796]). [c.149]

Предполагают, что формирование активного центра фермента начинается уже на ранних этапах синтеза белка-фермента (см. главу 14) на рибосоме, когда линейная одномерная структура пептидной цепи превращается в трехмерное тело строго определенной конфигурации. Образовавшийся белок приобретает информацию совершенно нового типа, а именно функциональную (в частности, каталитическую). Любые воздействия, приводящие к денатурации, т.е. нарушению третичной структуры, приводят к искажению или разрушению структуры активного центра и соответственно потере ферментом каталитических свойств. Если при подходящих внешних условиях удается восстановить нативную трехмерную структуру белка-фермента (ренатурировать его), то восстанавливается и его каталитическая активность. Это было показано впервые на примере рибонуклеазы поджелудочной железы (см. рис. 1.13). [c.125]

Защитные группировки, блокирующие амино-, меркапто- и карбоксильную группы линейного пептида, подлежащего окислению, удаляют последовательно [1329] или одновременно [971, 1139, 1140, 1329, 1340], естественно, при условии, что в самом начале была выбрана подходящая комбинация защитных группировок. Раствор свободного пептида разбавляют или сразу же после удаления блокирующих групп, или предварительно подвергнув его очистке через меркаптид. Окисление чаще всего проводят, пропуская через раствор ток воздуха или кислорода. С этой же целью иногда применяют феррицианид Калия [1060, 1061, 1138] или перекись водорода [856]. Очень большую роль как с точки зрения типа продуктов окисления [857, 1669], так и их выхода [2405] играет pH раствора. Линейные быс-меркап-таны, являющиеся исходными веществами в синтезе пептидных гормонов окситоцина и вазопрессина, обычно окисляют при pH 6,8. Применявшиеся степени разбавления варьируют в очень широких пределах. [c.351]

Аминокислоты, содержащиеся в биологических тканях, различаются по химическому составу. Однако все они имеют ту общую особенность, что содержат карбоксильную групп и аминогруппу, связанные с одним и тем же углеродным атомом (рис. 2-6). Аминокислоты служат строительными блоками при синтезе белков - длинных линейных полимеров аминокислот, соединенных хвост к голове при помощи пептидной связи между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой (рис. 2-7). В белках встречается обычно 20 аминокислот с разными боковыми цепями, связанными с а-углеродным атомом (схема 2-5). Одни и те же 20 аминокислот неоднократно повторяются во всех белках, в том числе в белках бактериального, животного и растительного происхождения. Возможно, тот факт, что именно эти 20 аминокислот были отобраны в ходе эволюции, - один из примеров роли случая, но их химическое разнообразие имеет жизненно важное значение. [c.72]

Пессимизм в отношении возможностей органической химии решить задачу химического строения белков удалось развеять Э. Фишеру, самому авторитетному химику конца Х1Х-начала XX в. Он выдвинул эвристическую идею о полипептидном строении белков, которая включала ряд постулатов, необходимых для формулировки принципов структурной организации молекул этого класса. После создания гипотетической модели Фишером составлена обширная программа ее опытной проверки. При ее реализации не было получено ни одного результата, который бы противоречил априори выдвинутому предположению о химическом типе белков. Все они свидетельствовали о том, что белковые молекулы представляют собой линейные полимеры, построенные из аминокислотных остатков, соединенных пептидными связями. Таким образом, можно было утверждать, что химический тип белков установлен и следует приступить к решению других вопросов первой фундаментальной задачи проблемы -разработке методов анализа и синтеза природных аминокислотных последовательностей. [c.62]

Вторая аминокислота Б (аминокомпонент) атакует активированный карбоксильный компонент аминогруппой с образованием пептидной связи. Незащищенная аминофункция карбоксильного компонента А тоже может реагировать, что приводит (рис. 2-4) к нежелательным побочным продуктам — линейным и циклическим пептидам. Из этого следует вывод, что для однозначного течения пептидного синтеза следует временно блокировать все функциональные группы, не участвующие в образовании пептидной связи. [c.95]

Синтез гомодетного циклического пептида заключается в создании амидной связи между карбоксильной и аминогруппами одного и того же линейного пептида. Необходимое для осуществления этой реакции активирование концевых групп в принципе не отличается от соответствующего активирования при синтезе линейных пептидов. Основное различие между синтезом линейного и циклического пептида состоит в том, что во втором случае создание пептидной связи (циклизацию) нужно проводить в условиях высокого разбавления только таким образом можно свести к минимуму конкурирующую реакцию поликонденсации и создать благоприятные условия для замыкания внутримолекулярной пептидной связи. Буассона и Шуманн [302] предприняли попытку вычислить минимально необходимое разбавление (см. табл. 13, стр. 353) на практике обычно применяют концентрацию пептида от 100 до 10 ммоль1л. Конечно, в этих расчетах не учтены силы меж- и внутримолекулярного взаимодействия, а также подвижность молекул. Все же даже в условиях высокого разбавления выходы циклических пептидов в большинстве случаев много ниже -50%. Исключение составляют лишь циклические дипептиды (дикетопиперазины), которые получаются с практически количественным выходом даже при очень высоких концентрациях. Причина этого состоит в образовании энергетически выгодного шестичленного цикла. Шрамм и Тумм [1958] изучали циклообразование в пептидах при чрезвычайно высоких концентрациях. [c.346]

Новые возможности для синтеза разнообразных пептидных систем открывает использование внутримолекулярных перегруппировок кроме того, изучение этих реакций позволяет лучше понять различные биохимические превращения пептидов и белков. В этой области большой интерес представляют работы М. М. Ботвиник по изучению N-> 0-ацильных миграций в пептидах, содержащих остатки оксиаминокислот, и созданию на этой основе методов направленного синтеза соответствующих пептидов. В последнее время был открыт новый метод синтеза линейных и циклических пептидов и депсинептидов на основе реакций амино- и оксиацильного включения в пептидные системы (М. М. Шемякин, В. К. Антонов, А. М. Шкроб). Этот тип превращений представляет интерес и в биохимическом аспекте. [c.516]

Синтез простых моноциклических цистеиновых пептидов не представляет трудностей. При получении исходной линейной пептидной последовательности блокируют обе тиольные функции одинаковыми защитными группами. После отщепления защитных групп внутримолекулярное дисульфидное кольцо может селективно замыкаться по принципу разбавления Руггли — Циглера посредством окисления кислородом воздуха. При этом в качестве нежелательных побочных продуктов образуются циклические димеры с параллельной (1) или же антипараллельной (П) структурой, а также полимерные продукты. [c.204]

Химия распозгагает мегадами синтеза пептидной связи, т. е. линейной сшивки аминокислот (см. [20]). Эти методы, не имеющие ничего общего со способом синтеза белка в живой клетке (см. ниже гл. 9), обычно применяются для получения полиаминокислот — гомополимеров аминокислот, сходных с белками. Однако если первичная структура белка известна, то осуществим его химический синтез in vitro. Так были синтезированы белковые гормоны кортикотропин и инсулин. Меррифилд автоматизировал метод синтеза и впервые получил настоящий искусственный белок, обладающий ферментативной функцией,— рибонуклеазу [21]. [c.78]

Ориентировочно можно наметить четыре основных этана этого процесса. На первом этапе происходит активирование аминокислот, подлежагцих соединению между собой в пептидные цепи. Второй этап — это перенос, пли транспорт, активированных аминокислот в рибосомы, т. е. в места напбопее интенсивного синтеза белка. Третий этап состоит в упорядоченном сочетании активированных аминокислот, расположении их в заданном порядке и замыкании пептидных связей. Наконец, четвертый этап — приобретение линейной молекулой полипептидной цепи определенного, специфического для данного белка расположения в трехмерном пространстве, т. е. объемной структуры. [c.79]

При окислении дисульфида, кроме нужного циклического мономера (2), образуются параллельный (За) и антипараллель-ный (36) димеры, а также циклические или линейные высшие полимеры. Эти продукты окисления разделяют противоточным распределением [1300, 1329] или препаративной бумажной хроматографией [1300]. В разбавленных растворах вероятность образования высших полимеров минимальна. Относительное количество образующихся димеров (За) и (36) и мономера (2) зависит не только от концентрации [2405], но и от расстояния между остатками двух меркаптоаминокислот в пептидной цепи [971]. В табл. 15 (стр. 361) приведены данные, показывающие изменение соотношения различных продуктов реакции при окислении пептидов типа Н-Суз-(01у) -Суз-0Н в зависимости от величины п. Здесь нетрудно проследить аналогию с удвоением при синтезе гомодетных циклических пептидов. В любом случае более короткие пептидные цепи имеют тенденцию к димеризации. Так, димер образуется в качестве единственного продукта реакции, если линейное соединение содержит около 10 атомов в цепи (гомодетный трипептид с 9-членным циклом гетеродетный пептид с и=1 и И-членным циклом). При этом в результате удвоения получаются энергетически выгодные соединения, содержащие соответственно 18-членный (гомодетный) и 22-членный (гетеродетный) циклы. В случае несколько более длинной цепи [c.351]

Длина пептидной цепочки в белках никем пе была определена, а выделенные из белка полипептиды состояли максимум из пяти остатков аминокислот. Синтетическим путем удалось довести д.чину полипептидной цепочки только до 19 остатков аминокислот, а молекулярный вес естественных белков, исчисляемый в то время десятками тысяч, требовал синтеза полипептида из сотен остатков аминокислот, что совершенпо выходило за пределы возможности эксперимента. С другой стороны, если бы белковая люлекула Илмела линейное строение из сотен остатков аминокислот, то эти цепочки должны были бы легко разрываться, на что не было экспериментальных указаний. После смерти Фишера факты, противоречащие его теории, накоплялись все в большем количестве. Было, например, установлено, что синтетические полипептиды ок га- и нонадекапептид более устойчивы к действию ряда химических реагентов, чем природные белки. Пепсин, легко разрушающий белок, на эти полипептиды не действовал. В продуктах гидролиза белков стали выявляться, кроме аминокислот и полипептидов, еще циклические образования не вторичного происхождения. Все это ставило под сомнение основную идею Фишера о длинном цепочечном строении белков и привело к необходимости пересмотра полипептидной теории во втором десятилетии XX в. [280]. [c.267]

Одним из новых подходов к изучению линейных антигенных детерминант является антигенное картирование белков методом пептидного сканирования (PEPS AN). Суть этого метода заключается в синтезе коротких перекрывающихся олигопептидов — фрагментов аминокислотной последовательности изучаемого белка и их тестирование с помощью иммунофермент-ного анализа на взаимодействие с поликлональными антителами [Аммосова и др., 1997]. Непрерывные или линейные антигенные детерминанты представляют собой непрерывный участок полипептидной цепи, и конформационные антигенные детерминанты состоят из аминокислот, но сближенных в пространстве и не обязательно связанных пептидной связью [Максюгов, Загребельный, 1993]. [c.28]