Пептиды

Микробиологический синтез

Многие микроорганизмы синтезируют свободные аминокислоты, имеющие промышленное значение. Пути биосинтеза отдельных аминокислот получили свое развитие в результате внедрения в практику ауксотрофных мутантов и применения радиоизотопных методов.

Используют мутанты микроорганизмов, которые утратили некоторые ферменты синтеза одних аминокислот, но приобрели способность интенсивно синтезировать другие. Ауксотрофные мутанты отбирают на селективных средах после воздействия на бактериальные клетки ультрафиолетовым или рентгеновским излучением или же за счет химического мутагенеза.

Одной из первых аминокислот, полученных из коринебактерий методом микробиологического синтеза в промышленных условиях, была L- глутаминовая аминокислота.

Если аминная группа одной аминокислоты соединяется с карбоксильной группой другой аминокислоты, то образуется соединение, называемое дипептидом, а связь между аминокислотами – пептидной связью. Аминокислоты в составе пептидов находятся в виде ацилов, поэтому их называют, используя характерное для ацилов окончание –ил, причем любое число аминокислот в полипептиде имеет такое же окончание, за исключением последнего аминокислотного остатка.

Синтез пептидов представляет собой отдельное направление тонкого органического синтеза. Характерной его особенностью является необходимость временной защиты тех химических группировок, которые не должны участвовать в химической реакции. При выборе блокирующего агента руководствуются возможностью его легкого отщепления без изменения структуры пептида. На практике для защиты аминной группы часто используют бензилоксикарбонилхлорид. После образования пептидной связи бензилоксикарбонильную группу отщепляют посредством бромоводорода в ледяной уксусной кислоте. Для защиты α-карбоксильной группы её превращают в метиловый или бутиловый эфир, затем по мере надобности соответствующий эфир омыляют щелочью.

Весьма перспективным методом синтеза пептидов является твердофазный метод, заключающийся в присоединении карбоксильной группы аминокислоты к нерастворимому полимеру посредством сложноэфирной связи. Затем к первой аминокислоте присоединяют следующую, предварительно отщепив защитную группу. В результате образуется дипептид, по-прежнему присоединенный к носителю. Такие циклы можно повторять многократно, получая полипептиды необходимой длины.

Твердофазный анализ удалось автоматизировать, в результате появились автоматизированные синтезаторы пептидов, которые с успехом используются в промышленности и лабораторной практике.

В настоящее время выделено и изучено несколько сотен природных пептидов, причем многие из них играют самостоятельную физиологическую роль.

Дата добавления: 2013-12-12