Успехи огранической химии, Том 1 - Рафаэль Р.
Скачать (прямая ссылка):
Реагенты, расщепляющие связи в полипептидной цепи
227
инсулина [268] позволило установить, что связи, в которых участвуют остатки цистеиновой кислоты и аминогруппы серина и треонина, также разрываются. Аспарагиновая кислота выделяется не количественно, и, кроме тогож получаются различные пептиды с низкими выходами.
Шредер [278] также сообщает, что в указанных условиях пептиды образуются с низкими выходами. Таким образом, специфичность этого метода не столь велика, как этого можно было бы ожидать на основании данных о выделении свободных аминокислот, и этот метод безусловно непригоден для селективного расщепления белков.
Перегруппировка пептидов, содержащих остатки аспара-гиновой и глутаминовой кислот. При обработке пептидов, содержащих остатки ?-эфиров ациласпарагиновой или 7-эфиров ацилглутаминовой кислоты, разбавленной щелочью, происходит перегруппировка этих эфиров через промежуточно образующийся имид в ацилированный пептид, в котором связи остатка аспарагиновой или глутаминовой кислоты находятся соответственно в ?- или -{-положении [21]. Поскольку подобные изомеры содержат а-карбоксильную группу, аналогичную С-концевому остатку, было сделано предположение, что использование одного из методов последовательного отщепления С-концевого остатка приведет к селективному расщеплению по связям, в которых участвуют аминогруппы перегруппированных остатков аспарагиновой или глутаминовой кислоты. Ход перегруппировки показан на приведенной ниже схеме. Обозначенная пунктирной линией связь аналогична связи С-концевого остатка и поэтому должна расщепляться реагентами, вызывающими селективное отщепление С-конце-вых групп.
RCONHCHCOR' он- RCONHCH CONR' он-
I --> I I -^
(СН2)„СООСН3 - (СН2)„-СО
?- или т-Метиловый эфир, Имидная форма
нормальные пептидные связи - '
RCONHCHCOOH
(CH2JnCONHR ?- или т-Пептидные связи
Из модельных соединений, например, этилового эфира N-бензоил-а-аспарагилглицил-н-гексиламида, при обработке 0,28 н. раствором соды в течение 4 час при 40° образуется смесь, состоящая из 75% изомерного пептида с ?-аспарагиль-
15»
228
Селективное расщепление белков
ным остатком и 25% нормального пептида (омыленное исходное вещество). Стадией, определяющей суммарную скорость изомеризации, в случае соединений, содержащих остатки аспарагиновой кислоты, является гидролиз нмида, который удается выделить при небольшой продолжительности реакции. Соответствующее аспарагинильное соединение изомери-зуе'тся лишь в незначительной степени.
Соединения, содержащие остаток глутаминовой кислоты, реагируют в более жестких условиях. Так, этиловый эфир N-бензоил-а-гдутамилглицил-к-гексиламида оказался сравнительно устойчивым в растворе соды при 50°; за 7 час 64% исходного вещества осталось неизмененным. Однако под действием 0,1 н. NaOH при комнатной температуре была получена смесь 57% i-глута мил пептида и 43% а-глутамилпептида. В ряду соединений, содержащих глутаминовую кислоту, суммарная скорость изомеризации определяется стадией замыкания цикла с превращением сложного эфира в имид, что отличает эти соединения от пептидов, содержащих аспараги-новую кислоту.
Вторая стадия изомеризации — разрыв пептидной связи — для этих модельных соединений не описана. Однако, поскольку методы селективного отщепления С-концевых групп не дают высоких выходов в случае простых соединений, можно полагать, что общий выход при селективном расщеплении пептидных связей модельных соединений будет низким, а полученная смесь пептидов — довольно сложной по составу;
Конденсация у-карбоксильной группы а-глутамилпептидов с пептидной цепью. Эта реакция изучалась двумя группами исследователей [22, 62]. Взаимодействием эфиров N-ацилгЛу-таминовой кислоты с хлористым тионилом при 0° были получены соответствующие 1-ацилпирролидоны-2 с высокими выходами. Ход реакции для N-бензоил-а-глутамилглицил-н-гексиламида показан на приведенной ниже схеме [22]. При обработке разбавленным раствором щелочи происходит селективное расщепление цепи по связи, в которой участвует аминогруппа остатка глутаминовой кислоты, но выход значительно снижается за счет конкурирующих реакций, приводящих к восстановлению первоначальной структуры, а также вследствие образования -j-глутамильного аналога. Наоборот, в случае /г-толуолсульфонилглицилглицил-а-глутамилфенилал-анилциклогексиламида выход циклического соединения — производного кетопирролидина — был очень высоким, но гидролиз щелочью привел только к регенерации исходного а-соеди-нения (выход 90%) [62].
Реагенты, селективно отщепляющие концевые остатки
229
В некоторых условиях может образоваться шестичленный циклический имид — производное дикетопиперидина, которое под действием щелочи дает в качестве основного продукта ¦у-глутамильный изомер исходного глута мил пептида.
CH1CONHCHCONHCH2CONHc6H13 -» C6H5CON-CHCONHCH2CONHc6H1,
1 У4% і ,
CH2CHsCOOH СО CH2
25?
30?
0,1 н. NaOH
\/ CH2
Селективное расщепление 45?
Производное кетопнрролидина
