История исследования белка icon

История исследования белка



НазваниеИстория исследования белка
Дата конвертации20.05.2012
Размер38.35 Kb.
ТипДокументы

Белок и всё о нём в биологии и химии {belok-s.narod.ru}

Глава 2. История исследования белка

2.5. Разработка методов синтеза аминокислот



Для того чтобы перейти к синтезу производных аминокислот, соединенных пептидной связью, Фишер провел большую работу по изучению строения и синтезу аминокислот.

До Фишера общим методом синтеза аминокислот был циангидринный синтез А. Штреккера:

+ NH3;HCN +H+;H2O

RR’C=O RR’C(NH2)CN RR’C(NH2)COOH


По реакции Штреккера удалось синтезировать аланин, серин и некоторые другие аминокислоты, а по ее модификации ( реакции Зелинского-Стадникова) как -аминокислоты, так и их N-замещенные.

Однако сам Фишер стремился разработать методы синтеза всех известных тогда аминокислот. Он считал метод Штреккера недостаточно универсальным. Поэтому Э. Фишеру пришлось искать общий метод синтеза аминокислот в том числе аминокислот со сложными боковыми радикалами.

Он предложил аминировать бромзамещенные в -положении карбоновые кислоты. Для получения бромопроизводных он использовал, как например, в синтезе лейцина, арилированную или алкилированную малоновую кислоту:


Br2 – CO2

(CH3)2CHCH2CH(COOH)2 (CH3)2CHCH2CHBr(COOH)2

NH3

(CH3)CHCH2^ CHBrCOOH (CH3)2CHCH2CHNH2COOH


Но создать абсолютно универсальный метод Э. Фишеру не удалось. Были разработаны и более надежные реакции. Например, ученик Фишера Г. Лейкс предложил следующую модификацию для получения серина:

C
HCN
2H5OCH2CHO C2H5OCH2CH(NH2)CN

HBr

C2H5OCH2CH(NH2)COOH HOCH2CHNH2COOH


Фишер также доказал, что белки состоят из остатков оптически активных аминокислот (см. стр.11).
Это заставило его разработать новую номенклатуру оптически активных соединений, методы разделения и синтеза оптических изомеров аминокислот. Фишер также пришел к выводу, что в белках содержатся остатки L-форм оптически активных аминокислот, и он доказал это, впервые использовав принцип диастереоизомерии. Этот принцип заключался в следующем: к N-ацилпроизводному рацемической аминокислоты добавляли оптически активный алкалоид (бруцин, стрихнин, цинхонин, хинидин, хинин). В результате этого образовывались две стереоизомерные формы солей, обладающие различной растворимостью. После разделения этих диастереоизомеров алкалоид регенерировали и ацильную группу удаляли путем гидролиза.

Фишер сумел разработать метод полного определения аминокислот в продуктах гидролиза белков: он переводил хлоргидраты эфиров аминокислот обработкой концентрированной щелочью на холоду в свободные эфиры, которые заметно не омылялись. Затем смесь этих эфиров подвергал фракционной перегонке и из полученных фракций выделял отдельные аминокислоты путем дробной кристаллизации.

Новый метод анализа не только окончательно подтвердил, что белки состоят из аминокислотных остатков, но позволил уточнить и пополнить список встречающихся в белках аминокислот. Но все же количественные анализы не могли дать ответа на основной вопрос: каковы принципы строения молекулы белка. И Э.Фишер сформулировал одну из основных задач в изучении строения и свойств белка: разработка экспериментальные методы синтеза соединений, основными компонентами которых были бы аминокислоты, соединенные пептидной связью.

Таким образом Фишер поставил нетривиальную задачу – синтезировать новый класс соединений с целью установления принципов их строения.

Задачу эту Фишер решил, и химики получили убедительные доказательства, что белки представляют собой полимеры аминокислот, соединенных пептидной связью:


 – CO – CHR’ – NH – CO – CHR’’ – NH – CO CHR’’’ – NH – 


Это положение подтверждалось биохимическими доказательствами. Попутно выяснилось, что протеазы гидролизуют не все связи между аминокислотами с одинаковой скоростью. На их способность расщеплять пептидную связь влияли оптическая конфигурация аминокислот, заместители по азоту аминогруппы, длина цепи пептида, а также набор входящих в него остатков.

Главным доказательством пептидной теории стал синтез модельных пептидов и сопоставление их с пептонами гидролизата белков. Результаты показали, что из белковых гидролизатов выделяются пептиды, идентичные синтезированным.

В процессе выполнения этих исследований Э.Фишер и его ученик Э.Абдергальден впервые разработали метод определения аминокислотной последовательности в белка. Сущность его заключалась в установлении природы аминокислотного остатка полипептида, имеющего свободную аминогруппу (N-концевую аминокислоту). Для этого они предложили блокировать в пептиде аминоконец -нафталин-сулфониловой группой, которая не отщепляется при гидролизе. Выделяя затем из гидролизата аминокислоту, меченую такой группой, можно было определить, какая из аминокислот была N-концевой.

После исследований Э.Фишера стало ясно, что белки представляют собой полипептиды. Это было важное достижение, в том числе и для задач синтеза белков: стало ясно, что именно нужно синтезировать. Только после этих работ проблема синтеза белка приобрела определенную направленность и необходимую строгость.

Говоря о работе Фишера в целом, следует отметить, что сам подход к исследованию был типичен скорее для наступающего XX века – он оперировал широким набором теоретических положений и методических приемов; его синтезы все менее и менее походили на искусство, основанное на интуиции, чем на точном знании, и приближались к созданию серий точных, почти технологических приемов.








Похожие:

История исследования белка iconИстория исследования белка
На основе данной формулы Данилевский полагал, что в молекуле белка содержится 40 таких углеазотных комплексов. Отдельные углеазотноаминокислотные...
История исследования белка iconИстория исследования белка
К гипотезе о возможности компактной укладки пептидных цепочек относились со скептицизмом. Все это потребовало пересмотра пептидной...
История исследования белка iconИстория исследования белка
Немаловажно, что Фишер построил план исследования, резко отличающийся от того, что предпринималось раньше, однако учитывающий все...
История исследования белка iconИстория исследования белка
Он подверг клейковину сухой перегонке и убедился, что продукты такой перегонки были щелочными. Это было первое доказательство единства...
История исследования белка iconИстория исследования белка
Коссель предположил, что эти белковые вещества можно рассматривать как некие простейшие модели более сложных белков, построенных,...
История исследования белка iconЭто белка. Белка любит оре

История исследования белка iconУрока: Тема урока: Биосинтез белка. Синтез полипептидной цепи на рибосоме. Содержание Значение белков Биосинтез белка

История исследования белка iconПикотехнология – новый подход в моделировании пространственной структуры белка кушелев А. Ю. 1, Соколик В. В. 2
...
История исследования белка iconПримерный алгоритм разработки программы исследования
Логика каждого исследования специфична. Исследователь исходит из характера проблемы, целей и задач работы, конкретного материала,...
История исследования белка iconИстория в тесты включены вопросы по курсам: Всеобщая история и История России. Всеобщая история. Новое время 15-18 века
Российское государство во времена Ивана Грозного. Реформы Избранной рады. Опричнина. Внешняя политика
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов