Методы синтеза АК.

1. Действие избытка аммиака на α -галгензамещенные кислоты.

2. Взаимодействие альдегидов с цианистым аммонием.

3. Восстановление оксимов и гидразонов α -кетокислот.

Аналогично при действии гидразинов на α -кетокислоты образуются гидразоны, восстановление которых приводит к α -аминокислотам.

4. Реакция Шмидта.

При действии НN₃ на замещенный малоновый эфир происходит образование АК, сопровождаемое выделением аммиака и углекислого газа.

5. Синтез Терентьева.

Действие гидроксиламина на кетоны фуранового ряда приводит к образованию оксима, восстановление которого и последующее окислительное расщепление образующегося амина дает АК.

Пептиды.

Условно считают, что пептиды содержат в молекуле до 100, а белки – свыше 100 аминокислотных остатков.

Пептидную или белковую молекулу формально можно представить как продукт поликонденсации АК.

N-конец полипептида С-конец

При единообразно построенной полиамидной цепи специфичность пептидов и белков определяется двумя важнейшими характеристиками – аминокислотным составом и аминокислотной последовательностью.

Аминокислотный состав пептидов и белков - это природа и количественное соотношение входящих в них α -аминокислот.

Аминокислотный состав устанавливается путем анализа пептидных и белковых гидролизатов в основном хроматографическими методами. Обычно гидролиз осуществляют в кислой среде. Любые пептиды и белки полностью гидролизуются при нагревании в запаянной ампуле (в вакууме или инертной атмосфере) с 20%-й соляной кислотой при температуре 110^О С в течение 24 ч.

Первичная структура пептидов и белков - это аминокислотная последовательность, т.е. порядок чередования α -аминокислотных остатков.

Первичная структура определяется путем последовательного отщепления α -аминокислот с какого-либо конца цепи и их идентификации.

Химические методы отщепления α -аминокислот с N-конца.

Метод динитрофенилирования. При арилировании пептида динитрофторбензолом образуются меченый пептид, гидролиз которого приводит к образованию динитрофенилпроизводного концевой аминокислоты, которое определяют хроматографически или методом ГЖХ.

Метод Эдмана. Пептид ацилируют фенилизотиоцианатом, внутримолекулярная циклизация образовавшегося продукта приводит к отщеплению фенилтиогидантоинового производного концевой АК.

Дансильный метод. Заключается в действии дансилхлорида на пептид.

Метод отличается высокой чувствительностью, т.к. дансилпроизводное аминокислот обладает высокой флуоресценцией, позволяющей определять их даже в ничтожной концентрации.

Методы синтеза пептидов и белков.

Исторически первым методом синтеза пептидов явился метод Э. Фишера, который провел реакцию между хлорангидридами хлорзамещенных кислот и натриевыми солями аминокислот.

На последней стадии хлор был замещен на аминогруппу действием избытка аммиака, т.о. Фишером был получен пептид из 18 остатков АК, который по некоторым свойствам (например, способностью высаливаться) напоминал белок.

Позднее Курциусом был разработан так называемый азидный метод. В качестве защиты аминогруппы Курциус использовал карбобензоксигруппу, которая на последней стадии снималась каталитическим гидрированием или гидрогенолизом.

Позднее были разработаны методы, не требующие предварительной активации карбоксильной группы первой аминокислоты путем перевода ее в хлорангидридную или азидную. Активация происходила в процессе реакции при добавлении циклогексилдиимида или этоксиацетилена.

В современных методах синтеза пептидов для защиты аминогруппы используют карбобензоксигруппу, которая легко снимается каталитическим гидрированием или гидрогенолизом. Карбоксильную группу активируют путем перевода ее в смешанный ангидрид взаимодействием с этоксикарбохлоридом. Принципиальная схема синтеза пептидов и белков может быть представлена в следующем виде:

Таким образом подготовленную первую АК вводят во взаимодействие cо сложным эфиром второй АК.

Далее снимают защиту у карбоксильной группы пептида и этот процесс повторяют необходимое число раз, на последней стадии снимают защиты аминогруппы первой аминокислоты и карбоксильной группы последней. Первым примером синтеза биологически активных пептидов послужило воссоздание полной структуры двух гормонов – окситоцина и вазопрессина (1953-1955).