ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химия твердофазного синтеза пептидов из "Твердофазный синтез пептидов" В этой главе излагаются основные принципы твердофазного синтеза пептидов и химические основы этого метода. В последующих главах более детально будут рассмотрены проблемы, возникавщие при разработке метода, пути их решения, а также конкретные рекомендации по применению этого метода. Мы предполагаем, что читатель имеет практические навыки в области классического пептидного синтеза, по которому опубликованы великолепные обзоры [13,31, 113] поэтому здесь мы не будем говорить о нем, за исключением тех случаев, когда это непосредственно касается твердофазного синтеза. [c.15] но пептидные связи при этом не затрагиваются. Некоторые защитные группы в боковых цепях аминокислотных остатков, устойчивые к действию бромистого водорода, удаляют позже соответствующим реагентом, после чего синтезированный пептид очищают подходящим способом. [c.19] Твердофазный синтез правильнее всего рассматривать как особый случай ступенчатого синтеза пептидов с С-конца (т. е. с карбоксильного конца пептида). Соединение С-концевой аминокислоты с полимером в действительности является замещенным бензиловым эфиром, а химические процессы твердофазного пептидного синтеза по существу такие же, как в случае проведения ступенчатого синтеза бензилового эфира пептида в растворе, за исключением того, что пептиды с полимера невозможно удалить путем восстановления эфира водородом. Другая важная отличительная особенность твердофазного синтеза состоит в том, что для получения однородного продукта необходимо, чтобы все реакции протекали со 100%-ным выходом, так как в ходе синтеза очистка промежуточных веществ не проводится. На практике это означает, что по сравнению с обычным методом необходимо использовать более энергичные реагенты и более длительное время реакции для полного деблокирования аминогруппы, а также брать несколько молей каждой новой активированной аминокислоты для обеспечения полного включения этого аминокислотного остатка в пептидную цепь. При этом неизбежно некоторое увеличение расхода аминокислот, особенно при использовании карбодиимидного метода конденсации, так как в этом случае избыток аминокислоты нельзя регенерировать (активное промежуточное производное аминокислоты переходит в стабильную ацилмоче-вину и теряется как побочный продукт). Однако значительно более высокая скорость работы, достигаемая при твердофазном синтезе, и общие выходы, которые обычно очень высоки, в целом компенсируют этот недостаток. Теоретически в случае использования активированных эфиров на стадии конденсации производные аминокислот можно регенерировать. [c.19] Стратегические проблемы метода Мэррифилда состоят в образовании и расщеплении связи, соединяющей пептид с полимерным носителем, защите и деблокировании а-аминогрупп и функциональных групп боковых радикалов, а также в выборе методов конденсации. Все эти проблемы тесно взаимосвязаны. С-концевую аминокислоту необходимо присоединить к полимерному носителю такой связью, которая была бы устойчива ко всем реагентам, используемым при синтезе желаемой пептидной последовательности на полимере, но которую, однако, можно было бы избирательно расщепить в конце синтеза так, чтобы не затронуть пептидных связей или аминокислотных остатков. Для защиты функциональных групп боковых радикалов в трифункциональных аминокислотах необходимо использовать группировки, которые устойчивы в условиях синтеза, но могут быть удалены из конечного пептида. [c.22] 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] Твердофазным методом получают пептиды для различных целей. Были синтезированы многие пептиды, встречающиеся в природе (см. приложение Г, стр. 169), а также их аналоги, с целью изучения зависимости между строением и функцией [47, 95, 128, 132, 135, 139]. Получены также пептиды для изучения иммуногенеза [9, 100] и физико-химических свойств [134]. Спорный вопрос относительно аминокислотной последовательности одного из белков также был решён твердофазным синтезом обеих возможных частичных последовательностей и сравнением их с природным соединением [144]. Несомненно, со временем станут возможными многие другие применения твердофазного синтеза. [c.23] Вернуться к основной статье