
- •Взаимосвязь структура-функция
- •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
- ••Если по каким-либо причинам пространственная конформация белков отклоняется от нормальной, белок не может
- •«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

Осложнения при удалении защитной группы
O |
|
O |
|
O |
Z NH CH C OCH3 |
Z NH CH |
C |
OCH3 |
Z NH CH C O + CH3OH |
R |
R |
OH |
R |
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|||||
O |
|
|
|
|
CH2 |
|
|
|
|
|
|
OR |
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
CH2 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
C |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
OH |
N |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
C |
|
|
NH |
|
|
CH |
|
|
C |
|
|
NH |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
NH |
|
|
CH |
|
|
C |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
ýô èð -ï åï òèäà
O
OCH2 C OH
C NH CH C NH O
-ï åï òèä
O
OCH2 C NH
C NH CH C OH O
-ï åï òèä

Блокирование глутамина и аспарагина
OCH3
O |
|
|
H |
O |
COOH |
OCH3 |
|
|
|
||||
C NH |
CH COOH |
HO CH |
C NH |
CH |
|
|
-H2O |
|
|||||
O |
(CH2)2 |
|
O |
(CH2)2 |
|
|
|
|
|
||||
CH2 |
CONH2 |
|
|
CH2 |
CONH CH |
|
OCH3
OCH3
4,4'-Диметоксибензгидрильная (MbH) защита, деблокирование - трифторуксусная кислота с анизолом, 22 0С, 2–3 ч
Введение - концентрированная серная кислота в течение 12 ч при комнатной температуре

Блокирование гидроксигруппы аминокислот
|
|
|
NH2 |
|
O |
O |
|
HO |
CH2 |
|
Cu |
C |
|
|
|
|
|
C |
|
CH2 |
OH |
||
|
O |
O |
|
NH2 |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2 |
CH2Br |
|
|
|
CH2 |
|
NH2 |
|
O |
O |
|
BzlO |
|
Cu |
C |
|
|
||
|
|
C |
|
CH2 |
OBzl |
||
|
O |
O |
|
NH2 |
|||
|
|
|
72 79 % |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÝÄÒÀ |
|
|
OO
C
2
CH2 OBzl
NH3
60 65 %

Осложнение при деблокировании гидроксигруппы тирозина
O |
CH2 |
OH |
CH2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
CH2 |
|||||||||||||
NH |
|
|
|
|
|
|
|
|
NH |
|
|
|
|
|
CH |
|
CO |
CH |
|
CO |
|||||||||
|
|
|
|
|
|

Блокирование
меркаптогруппы цистеина
Cl H3N CH COOH |
PhCH2Cl |
H2N CH |
COOH |
|
CH2 |
CH2 |
|||
|
||||
SH |
OH |
S |
CH2 |
защита гладко удаляется безводным фтористым водородом при комнатной температуре (20 0С, 30 мин)

Блокирование SH-группы
CH2 C |
NH |
CH2 |
OH |
|
|
|
CF3COOH (áåçâ.) |
HS |
CH2 |
CH |
COOH |
||||
O |
|
|
|
|
|
NH3 Cl |
|
|
CH2 |
C |
NH |
CH2 O |
S |
CH2 |
CH COOH |
|
|
O |
|
|
|
|
NH3 TFA |
S-бензамидометил-L-цистеин (Bam-Cys)
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
H2N |
|
|
CH |
|
COOH |
CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2N |
|
|
CH |
|
COOH |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
C |
|
|
NH |
|
CH |
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
||||||||
|
|
CH2SH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HCl |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
CH2 |
|
N |
|
C |
|
CH3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
S-ацетамидометил-L-цистеин (Acm–Cys)

Деблокирование SH-группы
|
1) Hg2+ |
C NH CH2 S |
CH COOH |
O |
2) H2S |
NH2 |
|
H2N CH COOH |
C NH CH2OH HgS |
CH2 |
O |
SH |
|
рН 4 в присутствии иона Hg2+ (20 0С, 60 мин)

Блокирование SH-группы
NHFmoc |
|
|
|
|
O |
BF3 |
Et2O |
Fmoc NH CH |
|
C |
|
|
|
||||
C OH HS CH2 CH |
|
|
CH |
2 |
OH |
|
|
|
|
|
|
COOH |
|
|
S |
|
|
|
|
|
C |
|
|
избирательное деблокирование Trt защиты с образованием дисульфидных группировок при сохранении Acm–Cys – окисление йодом в трифторэтаноле.

Блокирование бокового заместителя метионина
H2N |
|
CH |
|
COOH |
H2O2 |
H2N |
|
CH |
|
COOH |
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(CH2)2 |
|
|
(CH2)2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
AcOH |
O |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
S |
|
|
CH3 |
|
|
S |
|
CH3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сульфоксидная (CH3S O) защита
(введение - 60 мин, комнатная температура)
(деблокирование - меркаптоуксусная кислота, 20 ч в атмосфере азота, 50 0С)

Блокирование гистидина
|
H |
O |
H |
O |
|
|
H |
O |
|
Fmoc |
N |
C |
Fmoc N |
C |
|
Fmoc |
N |
C |
|
|
|
C |
H |
|
C |
H |
|
C |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
N |
|
|
|
N |
|
|
|
N |
|
N |
|
|
|
N |
|
|
|
H |
|
H |
|
|
|
H |
|
|
O |
k1 |
|
|
O |
NO2 |
k2 |
|
N |
|
NO2 |
|
N |
|
||||
O |
|
|
|
N |
OH |
|
|
||
HN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
O |
HO |
NO2 |
k3 |
|
COOH |
|
|
|
H2O |
|
N |
|
|
|||||
HN |
|
|
|
|
|
HN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ан ало г ацилф ерм ен т а