Проблема реакции формирования пептидной связи

Смотрите выше — Скрепляющая связь

Теперь необходимо было решить проблему, касающуюся реакции формирования самой пептидной связи; реакция эта должна идти быстро и не сопровождаться побочными реакциями. Особенно важно, чтобы реакция шла до конца; успех процесса целиком зависит от того, будет ли достигнут стопроцентный выход. Допустим, к примеру, что вторая аминокислота прореагирует с первой на 90 % — по обычным оценкам органической химии это отличный выход. Но что же у нас произойдет, когда будет прикрепляться третья аминокислота? Она будет соединяться с дипептидом, образуя трипептид, и, кроме того, будет взаимодействовать с непрореагировавшими 10% первой аминокислоты. В последнем случае получится дипептид, не содержащий второй аминокислоты.

При обычном синтезе промежуточные продукты выделяют на каждой стадии; в нашем же методе их просто отмывают от растворимых примесей. Следовательно, на протяжении всего синтеза в реакционном сосуде будут присутствовать аномальные цепи и в конце реакции будет получена смесь, состоящая на 90% из нужного пептида и на 10% из пептида с недостающим звеном. В этом простом случае два получившихся продукта, возможно, удастся разделить и очистить без большого труда, но если в ходе синтеза длинного пептида реакция не дойдет до конца несколько раз, то в результате получится сложная смесь, которую нелегко разделить (смотрите рисунок ниже).

Высокий выход на каждой из ступеней реакции синтеза

Необходимое условие синтеза по методу твердой фазы, поскольку промежуточные продукты, возникшие в реакциях, не прошедших до конца, фильтрованием удалить нельзя. Даже при сравнительно высокой эффективности связывания аминокислот, скажем 90%, ко времени добавления четвертой аминокислоты выход чистого пептида (красные квадраты) снизится до 72,9%. Еще более серьезная проблема — необходимость химической очистки пептида от семи других пептидных фрагментов, в которых недостает одной или нескольких аминокислот. На практике удалось добиться выхода, близкого к 100%.

Поэтому мы делали особый упор на поиск таких реагентов и условий, которые обеспечивали бы прохождение реакции формирования цепи до конца. К счастью, этой цели нам удалось достигнуть. Активации аминокислот можно добиться разными способами. При методе твердой фазы наилучший результат дали активация дициклогексилкарбодиимидом или же использование нитрофенильных эфиров аминокислот. Эти активированные формы весьма эффективны, но только при условии, что они попадут в нужные места. Для того чтобы обеспечить их быстрое и безопасное проникновение в смолу, где большей частью расположены пептидные цепи, необходимо выбрать растворитель, в котором смола сильнее всего разбухает, например хлористый метилен.

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

Популярные статьи раздела

• Синтез инсулина
• Исследования структуры инсулина
• Синтез А-цепи и В-цепи при получении синтетического инсулина
• Получения пептида из смолы в опытах А. Марглин
• Скрепляющая связь
• Выбор растворителя для активации аминокислот при методе твердой фазы
• Получение пептидов методом фрагментов
• Метод твердой фазы
• Отщепление бензильных групп
• Прибор для автоматического синтеза пептидных цепей