Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 25
Текст из файла (страница 25)
В 1960 г. Удалось соелияить дае разроэяеииые цепи а биологически активный инсулин, кота и с низким выходом (7 - 59 ), тек что сиигез гор юиа уис Р Вз с» Ра о л Рлр ю. М вЂ” М вЂ” ЬУ* — РЬ вЂ” СЦ вЂ” Юо — Ш вЂ” Мг — М и-Яэр А3 Аса и 1 Ю ту.— (н -5 1 3.у ту. / ОЬ 7 С)у Сть яь Асл Ф О( Ча) Яэ) 7 РЬ 1 ть язп — ч 1 — Р— 3.у су — я о — я Р— ьуь — ть 7 Ас А1, 3.
О) 1 н~, Ча3 я)а чц * ! Яг Ча) — Су — зе — СН вЂ” Ьу* 5ю тю ! мм 1 5» ! )М 5 ° ! 1 т) ! 1 А)а А) ! 5е А гг 1 Сут А И М 3 мм 1 1-у* 7 ! А 2 ! м 1 прелстаалнлся реальнои зада ей. В начал 60-х годо» одновременно а двук лвб ратормнх — П. Катсоинниса (СШЛ) и Х Цана (ФРГ) начались рабпты по синтезу цепей инсулина. Группа Х, цвиа синтезировала фрапгенты 1- 9, !Π— 21 цепи А и фрагменты 1 " 8, 9 — 14, 15 — 20 и 21 . 30 цени В, а П Катсонннис получил такие ме фра менты цени А и несколько другие для цени В. 1 9, 1Π— 13 14 — 20, 21 — Зо.фрагменты были соепинены а цепи А и К сев»Оп«лены от защитных групп и переведены в В-сульфонаты.
Оаисленне с ессй 5-сульфо атон цепей пришло к продуктам, обладающим активностью инсулина Кристаллический образец чисто о си те и»око о инсулина быка в ервьн получен китайскими кнмн«ами в 1965 г. а результат» синтеза, проаепеннаго по сходной схеме (Я. Кунг) (см. с. !57). Синтезы инсулин». осущестеленные греми группами -.
П. Кат. сояннисввСША, Я. Куны аКНРи Х. Цщи »Ф! Гв)963 - 1965)т., сы рели эиачнтел ную роль е со ершенствованни методологии сннтетическон пептидной химии. Следуюо!ей аекои в развитии смнтетических исследований бьш синтез 5-бе «а рибонуклеазы А, предприняп й а США под руководством Р. Хиршмаиа П 963 19*9). Стр»тегия синтез» (рис.
82) отличалась ог приме нвшикся ра|ме подход»» тем, что авторы гр с и ю и мэ сео щ руп р век и упростить стадии конечного леблокированнн. В ходе синтеза был прешзомен способ уллннення пептиднои цепи Н-карбоксивм гидрндами емнгюкислат (см. с. 143) н васс»на в практику ацетамидпметильнвн ~руина лла 5Н фуннцни. В иго е шестилетнего труда Р, Хиршман сотр. получили продукт, обладающий в присутствии 5-пентина 30' активности рибонуклеазы Л и рядом ее физикахнмических показателей. Среди клессмчес нк синтеюв простейших белков необходимо отметить синтез рибонуклеазы А, состаящеи из 1 24 аминок «ло остатков (Х Яджима, 1980), и си псэ нейротоксииа П (61 остаток) нэ яда сред еаз нтск»и кобры На)а па)а ах апа (В.
Т. Иванов и сотр, 1982). Синтез рибонуклеазы А (Б. Гутте, Р Меррифилд, 1969— 197П и )!.лип»тропина, содерл ашего 91 «минакислотный остаток (Ч. Ли, Д. Ямаширо. 1978). был о«ущес ален таердофаэным метод»и С~ н х асенмодфкаця бел оа оапг дов ч» л " л \ Химическая модификация белков и пептидов Задачи кимической модификации бел ово-пептюгнмх веществ, «ак правило, св замы с выяснением севан мел»у их структур»и и биолопгчсскои функциеи. Естественно, при этом мз).ут првследоваты:я и другие цели, например создание практически ицкнык препаратов с заданными своиегвами.
В зависимости от решаемых задач и при еняемых методов п!пинто различать следующие типы химической модификации белков и митин»в. Заме~а одного нл» «оль к о иноки лог сш о на другис и получение и этой основе разнообразных «налогов природных соедннснмй. Такая модификации пептидов достигается !аб бел е ды ц«а ь"( «н (а гтгь) ц е г в * лисссурщ?) и е г л лгм и, т (ньз) Селективная модификация аминокислотныд остатков Белок является полифункциональным оединением, в «отором «а кдый аминокислотный остаток выполннет определенную роль вподдерженми наг»анен конформации нли роявлеии 6 плогическои функции. Если используются мод фицирующие агенты достаточно широкей специфичности. конечный результат лаан.ит от доступ ости тек или иных функшюнальиых груни белка в данных условия«.
В частности, ацилироаание с помощью радиоактивла мече нопг уксусного ангидрида былп предложено а «ачестае метода :юкалиэацни остатков лизина, расположеаных на поверхности белковой глобулы (Б картли). Этпт прием широко прнменнетс» и д н игследоеаии» топографии мембр нных белков, «пгда доступными действ»го так гюзыавемых непрониклкацих реагентов оказываютси лишь группировки, рас ологкснные ане мембраны В настоящее время известно значительное число см."цифических реагентов.
селектиано модифнцирукацнх боковая цени аминокислот. Большин тво из ривелениык илге реакций рименяе ся длн иыяв лени» функционально важ ых аминокисла нык гжтатков Многие меюдами пептидяого синтеза (см. с. )5) ), а б лкаа посредством та«з е го н равленного мут тенет» (с .
с. 3?9). й?однфика(шл ог ) .г ежи с щью сюа:ктивнык химических реагентов. Спецнфичаос ь реакции опрелеляетс» природои боковой цепи аминокислотно о остатка, про. стрвнственным строением модифицмрусмого соси«пения и услов я« реакции. Мод»фи«аул» с ожощью бифунко г . н г р дое, вэаимогюйстаующих одно»ромен о с д умя или более функциональными цтуш ами белков.
Ни р е е л бяоспеьх фи«есле» щ)на»кадя по «точному адресу», так назылаемое аффиннсм мечение . Широко известно, например, применение субстрамаюдобных агентов лля «ими»еского исследования рироды и локализации активного центра ферментоа нли иных систем. Как бы»специфическую молифиааш ю могкно рассматривать н некоторые процесюе модификации белков. такие, каа 4юсфорилирование, ацилироваиие, глиаезилирова е, метнлироа»- ние, протехеющие в клетке с участием соотщтствующих ферментов. Бледе»не раэ.кчнык «и»невских .меток. репортернык групп. расширяющих возне« ности физи«о-хиы чески« етодов (ЯМР. и ЭПР спеьтроскопия, масс-спектроыетрил, рентгеиоструктурныи л цр.) р «л до мн етруюур фун цг б (см. с.
(П). Кое лепт»ос р гагр»нею е бе.тко или п хда к олш тру с целью получения так назьжвемых иммобилизощнных» препаратов (нв ример, иммобилизоаанн х ферментов) или создания высокоселсктиан ос леи дл» биоспецифической (аффиннои) «ро аз»граф»и. ?'аноллмнческел модлфнкагрг» (транс4юрмация) пептидяык е . пользуемая при конструировании биологически активных а лосси природных соединений. Ниже б лес подробно расею«гривны с к торые из псречислег нг х типов х м»»вской модификации.
ит л используются та«яке пр исследовании структуры белков гяцтндОз. Лизни. ь-Аминогруппы пстаткое лизина я яютса весьма удобными мишенями дпя мол ф капни. Наибольшее распространение при атом получилн слсдующ е методы: а) ацилнровриис с помощью уксусного. трифторуксусного илн янтарного зигнюылоц Б-зшр. трнфторацетата; и огга применнетсн обратимое зондирование маленков м или цнтракоиовы вшмдрндами (см.
с. 42): б) «рилироввнн*; в) реакния с «мипоэфнрами; г) обраюван е шнффо- Сш ез ч оскар Одяфикл )ня бенков ц пер ядре НН вЂ” СΠ— С Р 1 (Смд 1 Нн-СН-СО инн НН вЂ” С СН (СН ), ! НН вЂ” СН вЂ” СО . рнт,о- п,ь рн о,о Г)Н вЂ” СН, Я (Сн ), ! НН вЂ” СН вЂ” СО нн НН вЂ” С НН, (СН ) НН вЂ” СН вЂ” СО НН вЂ” СО--НН, (СН,), ".
— НН вЂ” Сн — СО РН З.О ри ~СО вык оснований с последующим восстановлением бо(епдр дом натрия; д) гуан дироваине (до произеолныз гомоаргинина); «) карбамоилированне, а также дансилнрован е. Последняя ршкцня широко используется пр анализе первичиои структуры бешов и лепт дев (см. с. 371, а такме дчя язвления флуоресцентной метки в белки. Все переч слениые реакции могут примениться и для модификации н-концевой а инш руины белков и лепт«)юв, Аргинни. Лле морнфикации гуаннднногруппм ошатков арики на используются и дразни лиз ло произ«олина орнитинв (см. с. бу) н «овденсацня с 1,2-диксторимн (например, 1.2-цнклогексавдна- НО вн. — Нн — СН вЂ” СО ° ° ° . — Нн — СН вЂ” СО ном), помюлявцна обрати о одифицирояать остатки «рсиииия (см. с. 44).
л также указаииме иа ск*м» реакция с !.3 д «арбоиияьпмми соедниеанями и ик произ одпмми (иитром~омоямй альд»- сид, тетраэтокеипропаи) (а) и реакция с феиилслиоксалем (б). йО. ! н С Н яя "с ! )! й й 'нс! н С н С ! (сн:). НМ вЂ” СН вЂ” СО но, С~ ОНС СиО йн (сн,), ! Нтс,О)тНС СН(О тп,)т Нй — СН вЂ” СО но Он ь,п; В / О-'-'- О О ь -С вЂ” С вЂ” Н вЂ” / нй йн С й 1 С вЂ” С г ! (с но МН вЂ” Сн — СО Нй — СН вЂ” СО Нй йн й 1 (СН+ 1 Нй — СН вЂ” СО () (ц йМ~.'.-".-,::„.,(бб)( (СН.). ! пи Нй — СН вЂ” СО о--'~- НО оН О-- -„ / ь с — с — н / нй ~нн С 11 Б пь (Сн.) — но Нй — СН вЂ” СО. " / О О Ст~ — с --г — н Иистенн.
Сульфгндр льная группа остатка цистеина является одной из ниболее реакцнонгюсоособпык в бел ах, и а бе «о часто поцеергается кнмической моднфикаци . Бля этой цели приме антса! а) «лкил роеанне иопуксуснсй кислотой л юдацета. С~и ва ческая моцнф «ация ба» ок пептидое 5Н 5 — 5 — К СН, С)6 н-"--гь(г ".:ай ' ! (и 5О ! ! СН ! . НН вЂ” СН СО Н ~~~~' '9) СН Нн — СН вЂ” СО НН вЂ” СН вЂ” СО Ыч ус мидом ( сопльзуется Лля щщиты сульфг щрильныл групп от окисления в коде структурного изучение белков «епт«лов) ! б) амниоэтнлирование с помощью атиленимина (азнрнцииа) (см.
а. 44)! в! реакц я с и-клормеркурнобензойиой «исае!ой (П. )). Бойер, )9Ю) (чаете применяется для «пличественногп пр д ин я 5н-групп в белках и пептгцмк); г) окисление с гюмашью Ои Нго, ли непмуравьииой кислоты цп произвсднык диете моной «полоты ! В. Хирш, )956), одновременно мое!и гюдвергаться окисле- и юосгатки Тгр (афер м уренин) и Ме! (в сульфоксил и сульфон); «) окисление а мягк к условияк с абра«о«вянем мезк- или внут)нмолекулярных лнсульфндных свящй дод дейст«нем иода, Фар(нивен«да )ре(он),!г, о- олозобепэпйной «полозы, н,о,; е) реагенты, прнводищне к получению нее мметрнчиык дисульфищц в частност ус«гент Элли«на, нрнмеияемый дла количественного определения сульфгидрнльнык групп в белкак !см. с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
