- •Взаимосвязь структура-функция
- ••Если по каким-либо причинам пространственная конформация белков отклоняется от нормальной, белок не может
- •АМИНОКИСЛОТЫ и БЕЛКИ
- •ФУНКЦИИ БЕЛКОВ
- •По обеим сторонам жесткой пептидной связи возможно
- ••Уровни структурной организации белков: 1 — первичная, 2 — вторичная, 3 — третичная,
- ••Вторичная структура — упорядоченное свертывание полипептидной цепи в спираль (имеет вид растянутой пружины).
- •ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА
- •ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА
- •ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА
- •«Он истинный гений» -
- •• «Однажды, когда я работал в Оксфорде (дело было в апреле
- •Модель Полинга оказалась очень удачной, и на её основе был разработан промышленный стандарт
- •• Высказывание Полинга в книге «Как жить дольше и чувствовать
- •ТуrGlyGlyPheLeu - лейцинэнкефалин
- •1953 г. – первый синтез биологически активных пептидов (два девятизвенных пептидных гормона –
- •Химический синтез пептидов и полипептидов
- •1969 г. – впервые синтезирован фермент – РНКаза А (124 аминокислотных остатка)
- •Химический синтез пептидов – конденсация аминокислот с элиминированием молекулы воды и образованием пептидной
- •Химический синтез пептидов и полипептидов
- •Смешивание водных растворов двух аминокислот – одной с непротонированной (потенциально нуклеофильной) аминогруппой и
- •Другая проблема, возникающая на пути успешного получения полипептида, – это обеспечение специфичности при
- •Осуществление эффективного пептидного синтеза требует: а) создания различия между аминокомпонентом (аминокислота, участвующая своим
- •Схема синтеза пептидов
- •углеро дн ы й ат о м L-ам ин о кисло т ы
- •В случае пептидов рацемизация через образование енолят-аниона примерно в 100 раз менее вероятна,
- •Карбоксиангидридный метод синтеза пептидов
- •Метод с использованием ангидридов Лейкса наилучшим образом подходит для синтеза гомополимеров.
- •Азидный метод синтеза пептидов
- •Механизм образования азидов из гидразидов защищенных аминокислот или пептидов похож на механизм реакции
- •Основная побочная реакция, протекающая при азидной конденсации, – это перегруппировка
- •Активация карбоксильной группы
- •Побочные процессы при активации карбодиимидом
- •Активация карбодиимидом в присутствии нуклеофила
- •«F-комплекс», состоящий из трех молекул пентафторфенола и одной молекулы ДЦК. Для получения комплекса,
- •Твердофазный вариант синтеза пептидов
- •В качестве полимерного носителя Меррифилд предложил использовать микропористый сополимер стирола и м-дивинилбензола, на
- •Одним из основных этапов пептидного синтеза является защита функциональных групп аминокислот. Существуют два
- •БЛОКИРОВАНИЕ АМИНОГРУПП
- •Избирательное введение защиты по -аминогруппе и
- •Для защиты -аминогруппы широкое
- •После завершения реакции образования пептидной
- •Наиболее перспективной среди защитных групп, лабильных в щелочной среде, является
- •Fmoc-группа стабильна в кислой среде, но отщепляется основаниями: пиперидином,
- •Защитные группы, отщепляемые каталитическим гидрированием.
- •Защитные группы, удаляемые УФ-облучением.
- •Комбинаторная химия – это комбинация метода одновременного множественного синтеза однотипных соединений и выявления
- •Блокирование карбоксильной группы
- •Блокирование карбоксильной группы
- •Блокирование карбоксильной группы
- •Избирательное блокирование карбоксильной группы
- •Избирательное блокирование карбоксильной группы
- •Избирательное блокирование карбоксильной группы
- •Осложнения при удалении защитной группы
- •Блокирование глутамина и аспарагина
- •Блокирование гидроксигруппы аминокислот
- •Осложнение при деблокировании гидроксигруппы тирозина
- •Блокирование
- •Блокирование SH-группы
- •Деблокирование SH-группы
- •Блокирование SH-группы
- •Блокирование бокового заместителя метионина
- •Блокирование гистидина
- •Блокирование и деблокирование гистидина
- •Блокирование
- •Блокирование аргинина
- •Синтез дисульфидных мостиков
- •H-Ala-Cys(Trt)-Asp(OtBu)-Cys-Arg-Gly-Asp(OtBu)-Cys-Phe-Cys(Trt)
- •Что необходимо знать после лекции
- •Что необходимо знать после лекции
- •Что необходимо знать после лекции
- •Что необходимо знать после лекции
- •Что необходимо знать после лекции
«Он истинный гений» -
Эйнштейн о Лайнусе Полинге
•Лайнус Полинг занимался изучением атомной физики и квантовой теории и создал теорию химической связи, открыл явление гибридизации атомных орбиталей, возбуждения атома.
•В 1951 г. состоялось знаменитое совещание по химии, где громили "паулингистов-ингольдистов", проповедующих "буржуазную теорию резонанса в химии. Академия наук СССР обсудила работы Полинга и пришла к выводу, что его резонансная теория химической связи противоречит идеям марксизма и является антинаучной.
•В 1954 году «за изучение природы химической связи и его применение к объяснению строения сложных молекул» Полинг был удостоен Нобелевской премии по химии
• «Однажды, когда я работал в Оксфорде (дело было в апреле
1948 года), я заболел, и после двух дней в постели, проведенных за чтением фантастики и детективов, я подумал: „А не открыть ли мне α-спираль?“, или что-
то вроде этого. Чтобы понять, как устроена полипептидная цепь с учётом всех требований структурной химии и как водородные связи поддерживают структуру белка, я взял лист бумаги навроде этого <берет лист бумаги> и нарисовал на нем полипептидную цепь в распрямлённой конформации (кстати, этот лист остался у меня до сих пор). Я стал складывать лист бумаги так, чтобы угол между Cα-атомами соседних остатков составлял около 110° <складывает листок>, и после нескольких попыток сложил его таким образом, чтобы каждая NH и CO группа участвовала
в образовании связи N-H···O=C. Я понял, что эта структура, присутствующая в белках, выделенных из волос, рога, ногтей и мышечных волокон, называемая α-спиралью, содержит 3.6 аминокислотных остатка на один виток спирали.»
Модель Полинга оказалась очень удачной, и на её основе был разработан промышленный стандарт и выпущены многочисленные наборы для
построения моделей молекул.
•Так что окрытие альфа-спирали заняло всего несколько часов игры с бумагой». После этого он выздоровел, сразу пошел на работу и через несколько месяцев опубликовал чуть ли не восемь статей одновременно в журнале «Доклады американской Академии Наук» или PNAS
•С 1948 г. он работал над разгадкой структуры ДНК. Но в то время не было хороших рентгенограмм этой молекулы. Только в 1952 г. на конференции, на которую Полинг не попал, Розалинд Франклин представила рентгенограммы, достаточно четкие для установления структуры ДНК - именно с помощью этих фотографий Уотсон и Крик смогли ее расшифровать. В своей книге «Двойная спираль» Уотсон написал, что он и Крик в это время больше всего боялись, что фотографии увидит Полинг, потому что тогда он мог бы раньше их установить, что ДНК имеет структуру двойной спирали. Полинг этих фотографий не увидел, поэтому предложенная им структура ДНК представляла собой одиночную спираль, внутри которой были плотно упакованы фосфатные группы, а нуклеотидные основания торчали наружу. После публикации этой модели Уотсон и Крик могли вздохнуть свободно - никто больше с ними соперничать не мог.
• Высказывание Полинга в книге «Как жить дольше и чувствовать
себя лучше» о различиях между медициной и наукой: «Ученый воспитан в уважении к истине, фактам. Практикующие врачи не имеют времени для чтения литературы. Они могут рассчитывать только друг на друга. Большинство их учителей не очень умны. Они ленивы и плохо исполняют свою работу. Это просто старики с предрассудками, которые заработали себе репутацию, рекомендуя малые дозы витаминов для предотвращения авитаминозов. Теперь же, когда ситуация изменилась, они не хотят признавать, что ошибались. Это естественно - врачам не стоит тратить время на то, чтобы убедиться, что они были неправы. Они [медики] привыкли к таким названиям, как здравоохранение, центры и фирмы здоровья. Это ошибочные названия. Если после прочтения этой книги Вы поймете, что даже решение просто проконсультироваться у врача - это серьезное и потенциально рискованное решение, требующее оценки риска и пользы для здоровья, то Вы не зря потратили время»
ТуrGlyGlyPheLeu - лейцинэнкефалин
•Тиреолиберин – рилизинг-гормон гипоталамуса (класс пептидных гормонов
гипоталамуса, общим свойством которых является реализация их эффектов через стимуляцию синтеза и секреции в кровь тех или иных тропных гормонов передней доли гипофиза)
1953 г. – первый синтез биологически активных пептидов (два девятизвенных пептидных гормона – окситоцин и вазопрессин). Дю Виньо и его коллеги.
Химический синтез пептидов и полипептидов
•Начало 1960-х годов – синтез человеческого инсулина (для лечения сахарного диабета). Меррифилд.
1969 г. – впервые синтезирован фермент – РНКаза А (124 аминокислотных остатка)
Met-Gln-His-Phe-Pro-Gly-Pro
•СЕМАКС. Аналог фрагмента адренокортикотропного гормона.
•Обладает нейроспецифическим эффектом в отношении ЦНС. Влияет на процессы, связанные с формированием памяти и обучения.
