Прибор для автоматического синтеза пептидных цепей

Мы собрали прибор, который состоит из двух главных частей: реакционного сосуда и программирующего устройства. Реакционный сосуд снабжен системой трубок, через которые в нужный момент и в нужной последовательности вводятся или отводятся те или иные растворители, а программирующее устройство осуществляет контроль за выполнением каждой операции. Растворители и реагенты хранятся в специальных резервуарах и отбираются из них по очереди с помощью поворотного клапана.


Прибор для автоматического синтеза пептидных цепей
(снимок сделан в лаборатории автора)

Прибор для автоматического синтеза пептидных цепей (снимок сделан в лаборатории автора)

Одной из главных частей служит небольшой реакционный сосуд (внизу справа), снабженный системой подводящих и отводящих трубок. Управление процессами синтеза осуществляется с помощью программирующего устройства (слева). Прямоугольные металлические полоски, расположенные на вращающемся барабане, замыкают контакты, в результате чего включаются или выключаются насос и мешалка, срабатывают клапаны, реагенты поступают в сосуд, перемешиваются, а затем сосуд снова опорожняется. Аминокислоты поступают из шести стеклянных сосудов, а растворители и другие реагенты доставляются из резервуаров большей емкости (вверху и справа).


Схема прибора, поясняющая способ подсоединения трубок

Схема прибора, поясняющая способ подсоединения трубок

Нужные аминокислоты, а также другие реагенты и растворители отсасываются из соответствующих резервуаров и через распределительный клапан (А или Б) поступают в реакционный сосуд, вытесняя воздух, который выходит через верхнюю трубку. Механическая мешалка смешивает реагенты. Затем растворители и побочные продукты с помощью вакуумного насоса удаляются через фильтр, находящийся на дне реакционного сосуда. Одновременно сверху поступает сухой воздух. Один цикл требует последовательного отбора 12 реагентов.


Растворители вводятся снизу, через дно реакционного сосуда; для этой цели используется специальный насос, регистрирующий объем введенного растворителя. Вытесняемый растворителем воздух выходит через верхнюю трубку. Затем все краны перекрываются и включается механическая мешалка, которая в течение заданного промежутка времени перемешивает вступающие в реакцию соединения. По истечении этого времени растворитель через пористый стеклянный фильтр перетекает в сосуд, где поддерживается более низкое давление, а в реакционный сосуд сверху поступает сухой воздух.

При этом шарики с прикрепленным к ним пептидом остаются внутри реакционного сосуда. Один цикл синтеза (удлинение пептидной цепи на одну аминокислоту) требует ввода 12 различных реагентов, один из которых — аминокислота с защитной группой. Следующий цикл идет при участии тех же реагентов, с той разницей, что теперь берется уже другая аминокислота, доступ которой открывает второй поворотный клапан.

Все только что описанные стадии контролируются программирующим устройством. Его главную часть составляет вращающийся ступенчатый барабан, немного напоминающий старинную музыкальную шкатулку.


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