Успехи огранической химии, Том 1 - Рафаэль Р.
Скачать (прямая ссылка):
Химические методы
Химический метод селективного расщепления пептидной цепи должен быть основан на использовании боковой цепи аминокислоты, обладающей характерной реакционной способностью. Поэтому простые боковые цепи алифатического
Таблица 4
Аминокислоты с реакциоиноспособными боковыми цепями
Аминокислота
Боковая цепь
Цистеин
—CH2SH
Цистин
, * —CH2S—SCH2—
Метионин
—CHaCH2SCHg
Серии
—CH2OH •
Треонин
—CHOH
I
CH3 .. г '
Аспарагиновая кислота
—CH2COOH
Аспарагин
—CH2CONH2
Глутаминовая кислота
—CH2CH2COOH . •
Глутамин
—CH2CH2CONH2 -
\
со
Пролин
чс—CH2 ; ii,
/N\/
CH2 " . .
Гистидин
—ch2C=CH
i I
N NH , .'.
\/ .
CH
Лизин
—CH2CH2CH2CH2NHj,
Аргинин
—CH2CH2Ch2NHCNH2
Il
.. ¦NH
Тирозин
-CH2-<Q>-OH
Фенилаланин
-сн*-С>
Триптофан
-сн2
Реагенты, расщепляющие связи в полипептидной цепи
215
характера таких аминокислот, как гликокол, аланин, валин и лейцины, не пригодны для этой цели;
В табл. 4 приведены различные реакционноспособные боковые цепи аминокислот. В пролине такими группами являются иминогруппа и карбоксильная группа. Пролин (а также оксипролин) представляет собой исключение в ряду аминокислот в том отношении, что он не содержит в пептидной цепи группы —NH—, способной образовывать водородную связь. Геометрия замкнутого пирролидинового кольца позволяет предположить, что пространственная структура белковой цепи не является непрерывной [93, 203]. Метод химического воздействия на пролиновые остатки, если его удастся разработать, будет иметь большое значение для исследования белков.
Выше были рассмотрены попытки использовать для селективного расщепления боковые цепи цистина и цистеина, образующиеся при восстановлении цистина (см. стр. 172 и сл., 179—198). Другая возможность селективного расщепления [303] — превращение этих остатков в группы —CH2SCN, которые под действием щелочи разлагаются с образованием Остатков дегидроаланина (ot-аминоакриловой кислоты). Это приводит к появлению в пептидной цепи реакционноспособных участков
\ ' ч
NH NH
-: . . . I - • - он- I • ••
CH-CH2-SCN -^—> C=CH2+ SCN"+ H2O1 .
I I
со со
V /
которые под действием разбавленных кислот и щелочей или, возможно, дегидропептидаз будут легко расщепляться:
RCONHCCOR' —> RCOOH+ NH3+CH3COCOR' Il
Г- CH2
Попытки использования оксиаминокислот более подробно описаны в следующем разделе. Как указывалось выше, расщепление аминокислот основного характера проводилось только при действии трипсина (см. стр. 179—198). Известны работы, посвященные селективному расщеплению пептидных связей в ароматических аминокислотах путем облучения белка светом соответствующей длины волны. В большинстве случаев исследования имели эмпирический характер и предпринимались главным образом с целью изменения свойств белков, часто обладающих ферментативными или иммунологи-
216
Селективное расщепление белков
ческими свойствами. Полученные результаты изложены в ряде обзоров [80, 101, 211].
Исследования возможности специфических расщеплений сравнительно немногочисленны. Хотя известно, что при облучении белков происходит разрыв пептидных связей, в случае лизоцима [286] низкомолекулярные пептиды или свободные аминокислоты не были обнаружены.
Действие бромной воды на белки (см. стр. 224) является еще одним примером расщепления пептидных связей, затрагивающего остатки тирозина.
Триптофан быстро разрушается кислотами, но не известно, происходит ли разрыв пептидной цепи по остаткам триптофана так же быстро, как разрушение боковой цепи в триптофане. При окислении триптофана надмуравьиной кислотой потребляется три атома кислорода и наблюдается потемнение реакционной смеси, но разрыва пептидной связи не происходит (см. стр. 170—171). Однако вполне возможно, что удастся разработать метод более быстрого расщепления пептидной цепи по остаткам предварительно окисленного триптофана.
Предпринимались также попытки использовать для селективного расщепления белков реакционноспособную боковую цепь остатков аспарагиновой или глутаминовой кислоты. Полученные результаты рассматриваются ниже (стр. 227—229).
В табл. 4 приведены различные реакционноспособные боковые цепи аминокислот, функциональные группы которых можно использовать для селективного расщепления соединенной с ними пептидной цепи.
В 1924 г. Бергман « Майкели [28] обнаружили, что под действием безводных кислотных реагентов ацильная группа N-ациламиноспирта мигрирует с образованием О-ацильногО аналога. Под действием щелочи реакция идет в обратном направлении.,
В качестве простого примера рассмотрим перегруппировку этаноламида бензойной кислоты (XIV) в солянокислую соль аминоэтилбензоата (XVI).
Миграция ацильной группы от NkO
"C6H5
CH2-
H+
н+
C6H5CONHCH2CH2OH *
с
CI
->
OH-
/V -
OH-
XIV
