蛋白质化学合成与人工修饰

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1、第五章蛋白质的化学合成与人工修饰Artificialsynthesisandmodification本章的主要内容：1.蛋白质的化学合成方式与原理；2.蛋白质的人工修饰。第一节蛋白质的化学合成主要内容：1.多肽或蛋白质化学合成的原理；2.合成方式；3.应用举例。一、多肽和蛋白质的化学合成（一）合成的原理（二）多肽合成的方式多肽合成分为液相和固相两种合成方法。1.液相法：最早使用的多肽合成方法。按照预定的氨基酸序列，在液相中完成全部缩合反应。特点：费时，效率极低，准确性差。2.固相法：常用方法。将肽链一端的氨基酸（通常为C端的-COOH）挂在一个不溶性的高分子载体上，与液相中的氨基酸逐一进行反应

2、，直至将全部氨基酸合成，再将多肽从载体上分离下来。特点：操作简便，准确性约100%，效率高，可规模化合成。（三）应用举例：以胰岛素的人工合成为例。1965年我国科学工作者完成了牛胰岛素的全合成。途径是：先分别合成A链21肽和B链30肽，再将A、B两条肽链经还原、氧化连接成牛胰岛素A链合成：分别获得N端9肽和C端12肽，然后脱去12肽N端的保护基，与9肽以叠氮法缩合成带保护基的A链。B链的合成：采取8＋22的途径。在合成A、B链的基础上进行全合成并人工进行氧化还原，形成二硫键。得到了与天然牛胰岛素完全相同。这充分证明了合成的结晶产物就是胰岛素。第二节蛋白质的人工修饰一、功能基团的特异性修饰1.多

3、位点取代1）常规的氨基保护：用取代基进行修饰。常用的取代基有两种：t-butyloxycarbonyl（丁基氧化羰基，Boc）和Methanesulphonylethyloxycarbonyl（甲基硫代乙基氧化羰基，Msc）。2）亚氨代乙酰基：修饰ε-氨基一种方法。当ε-氨基被亚氨代乙酰基取代时，α-氨基在很大程度上可不被修饰。3）其他侧链的取代：羧基的甲基脂化；巯基的氧化（磺酸）和还原（DTT）。2.限制性取代1）α-异硫氰酸苯脂对α-氨基的选择性2）在C-末端产生的酶指导下的取代---蛋白质活性亲核成分的产生。3）酶指导下的C-末端取代---蛋白醛的产生。4）通过蛋白质水解的逆反应产生蛋白

4、和肽的α-酰氨。5）蛋白醛---由糖的化学氧化产生。3.次级取代1）与蛋白醛偶联---亲核取代物。2）与蛋白质活性亲核物偶联---醛取代物。二、基于蛋白质片段的嵌合修饰1.嵌合蛋白质---非共价缔合系统2.二硫键与嵌合蛋白质的形成3.嵌合蛋白质---通过化学激活形成肽键4.嵌合蛋白质---通过酶连接反应形成肽键1）从猪胰岛素生产人胰岛素（B30:Ala→Thr）2）片段的缩合3）通过酶法和活性酯偶联5.通过非肽键形成嵌合蛋白质