реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Химический синтез белков в промышленности

Химический синтез белков в промышленности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биосинтез 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:

                                                       -H2O

        H2N-CH2-C=O  +HNHCH2COOH--à

                \

                 OH

à H2N-CH2-CO-NH-CH2-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.

    В 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:

 

       H2N-CH2-CO-NH-CH(CH3)-COOH

глицилаланин(H-гли-ала-OH)

 NH2-CH(CH3)-CO-NH-NH2-CO-NH-CH2-COOH

Аланилглицилглицин(H-ала-гли-гли-OH)

    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:


                  

                  -HCl

R-COCl+H2N-CH-COOH--àR-CO-NH-CH-COOH

           |                  |

          CH2                 CH3

 
Карбоксильную группу для защиты превращают в сложноэфирную:

                   -HOH

    H2N-CH2-COOH+HOR--à H2N-CH2-COOR

 Для образования пептидной связи или активируют карбоксильную группу N-ацилаланина, превращая его в хлорангидрид, или проводят конденсацию в присутствии сильных водоотнимающих веществ (дициклогексилкарбодиимид, этоксиацетилен):

                                                      -H2O

   R-CO-NH-CH-COOH+HNHCH2-COOR--à

            |

           CH3                           гидролиз

à R-CO-NH-CH-CO-NH-CH2-COOR----à

             |

            CH3

à H2N-CH-CO-NH-CH2-COOH

       | 

      CH3

     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 –CH2Cl (1-ая стадия), с образованием так называемой “якорной” связи, которая обозначена жирной линией:                                   (1)-NaCl

 Смола-CH2Cl+NaOOC-CHR-NHCOR’àСмола-    -CH2O-C-CHR-NHCOR’àСмола-CH2O-C-CHR-

     ||                      ||

     O                        O

    +HOOC-CHR’’-NHOR(3)

-NH2-----------àСмола-CH2O-C-CHR- 

                          ||

                 (4)        O

-NHCO-CHR’’-NHCOR’àСмола-CH2O-C-CHR--NHCO-CHR’’-NH2 и т. д.          ||

                              O

    Затем наращивают пептидную цепь, пропуская через смолу растворы соответствующих реагентов. Для этого сначала убирают группу, защищающую конечную NH2 – 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:

                                                       HBr

Смола-CH2O-CO-CHR-NH…CO-CHR’NH2---à

àСмола-CH2OH+HOOCCHRNH…COCHR’NH2

               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. 11п1         

                                              

 




© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.