2.2.5 Стереохимия аминокислот

Все аминокислоты, кроме глицина (NH₃⁺CH₂COO^), имеют асимметрический (хиральный) атомC^, поэтому могут существовать в виде двух энантиомеров (оптических изомеров):

H H

C^ C^

^{COO – COO –}

NH₃⁺R R NH₃⁺

L-изомер D-изомер

α-Аминокислоты образуют два ряда оптических изомеров: если в проекционной формуле Фишера аминогруппа, по аналогии с глицериновым альдегидом, расположена справа, то это D-изомер, если слева – L-изомер.

По R,S-системе обозначений α-углеродный атом у всехα-аминокислотD-ряда имеетR-конфигурацию, уL-ряда –S-конфигурацию. У аминокислотL-ряда, если рассматривать хиральный атом со стороны атомаH, группыNH₃⁺,COO^и радикалRрасположены по часовой стрелке, у аминокислотD-ряда – против часовой стрелки.

аминокислота L-ряда аминокислота D-ряда

(R-конфигурация) (S-конфигурация)

Треонин, изолейцин, гидроксипролин содержат два асимметрических С-атома. Эти аминокислоты могут образовывать четыре диастереомера, два из которых принадлежат к L-ряду:

L-треонин L-алло-треонин D-треонин D-алло-треонин

L-изолейцин L-алло-изолейцин D-изолейцин D-алло-изолейцин

Появление заместителя -ОН в пирролидиновом кольце пролина также приводит к образованию алло-форм, в которых гидроксильная и карбонильная группы находятся в цис-положении:

L-гидроксипролин L-алло- D-гидроксипролин D-алло-

гидроксипролин гидроксипролин

Почти все природные α-аминокислоты принадлежат L-ряду. Аминокислоты D-ряда входят в состав некоторых биологически активных олигопептидов, таких антибиотиков, как грамицидин, актиномицин. Д-изомеры, как правило, не усваиваются организмом человека.

Аминокислоты D- и L-рядов значительно отличаются и по вкусу. Так, D-глютаминовая кислота не имеет вкуса, а L-глютаминовая кислота обладает вкусом мяса. Получают ее из клейковины пшеницы и используют в качестве вкусовой добавки к пищевым концентратам. Другие аминокислоты L-ряда (валин, треонин, пролин, серин и т.д.), имея сладкий вкус, привлекают к себе внимание как заменители сахара в питании диабетиков.

2.2.6 Способы получения аминокислот

Природные α,L-аминокислоты получают кислотным, щелочным или ферментативным гидролизом белоксодержащего сырья в виде смесей, которые разделяют электрофорезом или методами ионной или другой хроматографии.

Синтетические аминокислоты получают различными методами, приводящими обычно к выделению оптически недеятельных препаратов в виде рацемической смеси.