Химический синтез белков в промышленности

    Дисциплина: Химия и физика
    Тип работы: Реферат
    Тема: Химический синтез белков в промышленности

    Биос

    интез

    белков

    Каковы же основные формы связи аминокислот в сложной молекуле белка? Ещё в 1891 г. А.

    Я. Данилевский высказал предположение, что это

    амидные связи, образованные карбоксилом одной молекулы аминокислоты и аминогруппой другой (

    поликонденсация типа

    голова – хвост

    ”)

    например

    N-CH

    -C=O

    +HNHCH

    COOH--

    N-CH

    -CO-NH-CH

    -COOH

    пептидная связь)

    Амидные

    связи

    этого

    типа

    называются

    пептидными связями,а

    низкомолекулярные

    соединения, в

    которых

    аминокислоты соединены

    друг с

    другом

    пептидными

    связями,

    принято

    называть

    пептидами (

    или

    полипептидами).

    Пептиды

    образуются

    при частичном гидролизе

    белков.

    Пептидная

    теория

    строения

    белка

    была

    развита Э.

    Фишером и

    Гофмейстером и в

    настоящее

    время

    окончательно

    подтверждена.

    зависимости

    от

    числа

    аминокислотных

    остатков,

    входящих в

    молекулу

    полипептида,

    различают

    дипептиды,

    трипептиды,

    тетрапептиды и т. д. .

    Характерную

    для

    пептидов

    группировку

    -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

    N-CH

    -CO-NH-CH(CH

    )-COOH

    лицилаланин

    гли-ала-

    -CH(CH

    )-CO-NH-NH

    -CO-NH-CH

    -COOH

    Аланилглицилглицин

    ала-гли-гли

    К настоящему времени разработано много методов превращения

    а-аминокислот в

    пептиды и 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 произошло нежелательных реакций по этим группам

    б) образовать

    пептидную связь

    в) снять защитные группы. Защитные группы должны надёжно закрывать

    аминную и карбоксильную группы в процессе синтеза и потом легко сниматься без разрушения

    пептидной связи.

    Защита аминогруппы наиболее просто проводится

    ацилированием

    R-COCl+H

    N-CH-COOH--

    R-CO-NH-CH-COOH

    Карбоксильную группу для защиты превращают в сложноэфирную

    -HOH

    N-CH

    -COOH+HOR--

    N-CH

    -COOR

    Для образования

    пептидной связи или активируют карбоксильную группу

    ацилаланина

    , превращая его в

    хлорангидрид, или проводят конденсацию в присутствии сильных

    водоотнимающих веществ (

    дициклогексилкарбодиимид,

    этоксиацетилен)

    R-CO-NH-CH-COOH+HNHCH

    -COOR--

    гидролиз

    R-CO-NH-CH-CO-NH-CH

    -COOR----

    N-CH-CO-NH-CH

    -COOH

    Затем снимают защитные группы в таких условиях, чтобы не затрагивалась

    пептидная связь. Таким образом можно синтезировать не только

    ди-, но и три-, и

    тетрапептиды и т. д. .

    Очень перспективный метод синтеза

    пептидных связей предложил в 1960 г.

    Мерифильд (США). Этот метод потом получил название твёрдофазного синтеза

    пептидов. Первая аминокислота с защищённой аминогруппой присоединяется к твёрдому носителю –

    ионнообменной смоле, содержащей первоначально группы

    ая

    стадия), с образованием так называемой

    якорной

    связи, которая обозначена жирной линией

    (1)-

    NaCl

    Смола-

    Cl+NaOOC-CHR-NHCOR’

    Смола

    O-C-CHR-NHCOR’

    Смола-

    O-C-CHR-

    +HOOC-CHR’’-NHOR(3)

    -----------

    Смола-

    O-C-CHR-

    -NHCO-CHR’’-NHCOR’

    Смола-

    O-C-CHR--NHCO-CHR’’-NH

    и т. д.

    Затем наращивают

    пептидную цепь, пропуская через смолу растворы соответствующих реагентов. Для этого сначала убирают группу, защищающую конечную

    группу (2-ая стадия). Пропуская через смолу раствор другой аминокислоты с защищённой аминогруппой в присутствии

    водоотнимающих реагентов, образуют

    пептидную связь между первой и второй аминокислотой (3-я стадия). Если затем убрать защитную группу (4-ая стадия), синтез

    пептида можно вести далее. После наращивания

    пептидной цепи до нужной величины

    гидролизуют

    якорную

    сложноэфирную связь и смывают

    полипептид со смолы

    Смола

    O-CO-CHR-NH…CO-CHR’NH

    Смола

    OH+HOOCCHRNH…COCHR’NH

    Полипептид

    Метод

    Мерифильда

    прост в

    техническом

    оформлении,

    что позволяет полностью автоматизировать процесс. Поэтому, хотя вышеупомянутые белки инсулин(51 аминокислота) и

    рибонуклеаза(124 аминокислоты) были синтезированы классическими методами, метод

    Мерифильда позволяет значительно сократить затраты труда и времени на синтез белков. Так,

    рибонуклеаза была синтезирована

    Мерифильдом в 1968 г. менее чем за месяц, хотя синтез включал 369 последовательных реакций.

    Чеботарёв

    А. 11п

    Язык: Русский

    Скачиваний: 286

    Формат: Microsoft Word

    Размер файла: 12 Кб

    Автор:

    Скачать работу...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


    Добавить комментарий
    Старайтесь излагать свои мысли грамотно и лаконично

    Введите код:
    Включите эту картинку для отображения кода безопасности
    обновить, если не виден код



ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены