Отщепление бензильных групп

Заключительная стадия состоит в отщеплении бензильных групп, благодаря которым цепь удерживалась на смоле в ходе всего синтеза. Как указывалось раньше, связь этого типа была выбрана потому, что в ходе синтеза она прочно сохраняется и в то же время в нужный момент может быть избирательно расщеплена без повреждения пептидной цепи.

Для того чтобы произошло расщепление, через суспензию смолы в безводной трифторуксусной кислоте пропускают пузырьки бромистого водорода. (Недавно на этой стадии был с успехом применен безводный жидкий фтористый водород.) Те же реагенты удаляют защитные группы с боковых цепей. Пептид, теперь уже в свободной, растворимой форме, отделяют от смолы фильтрованием и очищают. Теперь он готов для химического, а если возможно, и для биологического изучения.

Те, кто знаком с механизмом синтеза белка в живой клетке, заметят некоторое внешнее сходство этого механизма с описанной выше системой. В обоих случаях используется твердая поддерживающая основа в виде частиц (в клетке это рибосомы); и тут и там происходит активация аминокислот (в клетке аминокислота активируется богатой энергией молекулой аденозинтрифосфата — АТФ); и, наконец, оба процесса носят ступенчатый характер. Недавно даже выяснилось, что у бактерий в начале синтеза один конец цепи защищен, а позднее особый фермент снимает эту защиту так же, как это делаем мы в лаборатории (см. статью Кларка и Маркера «Как начинается синтез белка», стр. 9).

Но в этой аналогии не следует заходить слишком далеко. Природный синтез значительно элегантнее и эффективнее, и пока невозможно не то что воспроизвести, но даже приблизиться к сложному внутриклеточному механизму. Кстати, в действительности описанный химический синтез разрабатывался без тени подражания природе, и сходство было обнаружено уже после его создания. Тем не менее вполне возможно, что в будущем химики-органики смогут воспользоваться более глубоким пониманием того способа, который применяют живые системы для выполнения своих функций.

Автоматическая система

Нам было ясно с самого начала, что для синтеза крупных пептидов необходим автоматический механизированный процесс, и метод твердой фазы особенно привлекал нас тем, что допускал такую автоматизацию. В этом случае промежуточные продукты синтеза не нужно каждый раз выделять, нужно только очищать их простым фильтрованием и промыванием; эти операции можно вести в одном и том же сосуде, так что все манипуляции, связанные с переносом продуктов из одного сосуда в другой, устраняются. Поместив шарики смолы с прикрепленной к ним аминокислотой в сосуд, нужно только вводить туда нужные растворители и реагенты а после реакции удалять избыточные материалы и побочные продукты фильтрованием. Затем процесс повторяется со следующим реагентом.

Нетрудно представить себе, как вести все эти стадии автоматически.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка