![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Химический синтез белков в промышленности |
Биосинтез белков Каковы же основные формы связи аминокислот в сложной молекуле белка? Ещё в 1891 г. А. Я. Данилевский высказал предположение, что это амидные связи, образованные карбоксилом одной молекулы аминокислоты и аминогруппой другой (поликонденсация типа “голова – хвост”), например: -H2O H2 -CH2-C=O H HCH2COOH--( OH ( H2 -CH2-CO- H-CH2-COOH (пептидная связь) Амидные связи этого типа называются пептидными связями,а низкомолекулярные соединения, в которых аминокислоты соединены друг с другом пептидными связями, принято называть пептидами (или полипептидами). Пептиды образуются при частичном гидролизе белков. Пептидная теория строения белка была развита Э. Фишером и Гофмейстером и в настоящее время окончательно подтверждена. В зависимости от числа аминокислотных остатков, входящих в молекулу полипептида, различают дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и т. д. . Характерную для пептидов группировку -CO- H- называют пептидной. Названия полипептидов производят от названий остатков аминокислот, прореагировавших своими карбоксильными группами, и от названия аминокислоты, реагирующей своей аминогруппой и сохраняющей свободную карбоксильную группу: H2 -CH2-CO- H-CH(CH3)-COOH глицилаланин(H-гли-ала-OH) H2-CH(CH3)-CO- H- H2-CO- H-CH2-COOH Аланилглицилглицин(H-ала-гли-гли-OH) К настоящему времени разработано много методов превращения а-аминокислот в пептиды и синтезированы простейшие природные белки –инсулин, рибонуклеаза, вазопрессин, окситоцин и др. Для того чтобы соединить две аминокислоты пептидной связью, необходимо: а) закрыть (защитить) карбоксильную группу глицина и аминогруппу аланина, чтобы не произошло нежелательных реакций по этим группам; б) образовать пептидную связь; в) снять защитные группы. Защитные группы должны надёжно закрывать аминную и карбоксильную группы в процессе синтеза и потом легко сниматься без разрушения пептидной связи. Защита аминогруппы наиболее просто проводится ацилированием: -HCl R-COCl H2 -CH-COOH--(R-CO- H-CH-COOH CH2 CH3Карбоксильную группу для защиты превращают в сложноэфирную: -HOH H2 -CH2-COOH HOR--( H2 -CH2-COOR Для образования пептидной связи или активируют карбоксильную группу - ацилаланина, превращая его в хлорангидрид, или проводят конденсацию в присутствии сильных водоотнимающих веществ (дициклогексилкарбодиимид, этоксиацетилен): -H2O R-CO- H-CH-COOH H HCH2-COOR--( CH3 гидролиз ( R-CO- H-CH-CO- H-CH2-COOR----( CH3 ( H2 -CH-CO- H-CH2-COOH CH3 Затем снимают защитные группы в таких условиях, чтобы не затрагивалась пептидная связь. Таким образом можно синтезировать не только ди-, но и три- , и тетрапептиды и т. д. . Очень перспективный метод синтеза пептидных связей предложил в 1960 г. Мерифильд (США). Этот метод потом получил название твёрдофазного синтеза пептидов. Первая аминокислота с защищённой аминогруппой присоединяется к твёрдому носителю – ионнообменной смоле, содержащей первоначально группы –CH2Cl (1-ая стадия), с образованием так называемой “якорной” связи, которая обозначена жирной линией: (1)- aCl Смола-CH2Cl aOOC-CHR- HCOR’(Смола- -CH2O-C-CHR- HCOR’(Смола-CH2O-C-CHR- O O HOOC-CHR’’- HOR(3) - H2-----------(Смола-CH2O-C-CHR- (4) O и т.
д. O Затем наращивают пептидную цепь, пропуская через смолу растворы соответствующих реагентов. Для этого сначала убирают группу, защищающую конечную H2 – группу (2-ая стадия). Пропуская через смолу раствор другой аминокислоты с защищённой аминогруппой в присутствии водоотнимающих реагентов, образуют пептидную связь между первой и второй аминокислотой (3- я стадия). Если затем убрать защитную группу (4-ая стадия), синтез пептида можно вести далее. После наращивания пептидной цепи до нужной величины гидролизуют “якорную” сложноэфирную связь и смывают полипептид со смолы: HBr Смола-CH2O-CO-CHR- H CO-CHR’ H2---( (Смола-CH2OH HOOCCHR H COCHR’ H2 Полипептид Метод Мерифильда прост в техническом оформлении, что позволяет полностью автоматизировать процесс. Поэтому, хотя вышеупомянутые белки инсулин(51 аминокислота) и рибонуклеаза(124 аминокислоты) были синтезированы классическими методами, метод Мерифильда позволяет значительно сократить затраты труда и времени на синтез белков. Так, рибонуклеаза была синтезирована Мерифильдом в 1968 г. менее чем за месяц, хотя синтез включал 369 последовательных реакций. Чеботарёв А. 11п1
Гормональная система совместно с нервной системой обеспечивает деятельность организма как единого целого. Химическая природа гормонов различна белки, пептиды, производные аминокислот, стероиды, жиры. Гормоны, используемые в медицине, получают химическим синтезом или выделяют из соответствующих органов животных. Гранулемы - ограниченное воспалительное разрастание ткани, наблюдается главным образом при инфекционных заболеваниях (например, туберкулез, сифилис, проказа). Гранулоциты - лейкоциты, содержащие в цитоплазме зерна (гранулы). Образуются в костном мозге. По способности зерен окрашиваться красками делятся на базофилы, нейтрофилы, эозинофилы. Защищают организм от бактерий и токсинов. Грануляции. Грануляционная ткань - соединительная ткань, богатая сосудами и молодыми клетками, которые образуются при заживлении ран и других тканевых дефектов с последующим формированием рубца. Грибы, Грибки - группа растений, вызывающие те или иные заболевания, а также используемые для производства антибиотиков. Большинство из них питается разлагающимися органическими веществами растительного или животного происхождения
1. Этилен и его производные в промышленном органическом синтезе
3. Этапы определения АК последовательности в пептидах. Синтез белка
5. Безотходные технологические процессы в химической промышленности на примере синтезе аммиака
9. Химическая и нефтехимическая промышленность Российской Федерации
10. История получения цинка, его химические свойства и применение цинка в промышленности
11. Химическая промышленность, ее отраслевой состав и значение в народном хозяйстве страны
12. Химия белков
14. Новые композиционные материалы на основе промышленных отходов химических волокон
16. Химическая промышленность мира
18. Торговые барьеры для химической промышленности
19. Выбор технических средств автоматизации химической промышлености
20. Применение программного комплекса AnsysIcem к решению задач химической промышленности
21. Реакции окисления в промышленном органическом и нефтехимическом синтезе
25. Современное состояние химической и нефтехимической промышленности в Российской Федерации
27. Задание на проектирование. Проектирование промышленных предприятий
28. Технология возведения одноэтажного промышленного здания
29. Авиаракетно-космическая промышленность США
30. Функции белков в организмах живых существ
31. Бактериальная система секреции белков первого типа
32. Белки
33. Интересные сведения о белках
34. Военно промышленный комплекс России
35. Автомобильная промышленность Российской Федерации
36. Золотодобывающая промышленность Амурской области
41. Целлюлозно-бумажная промышленность России
42. Пищевая промышленность Украины
43. Нефтяная промышленность России и её роль на мировом рынке сырья
44. Угольная промышленность мира. Проблемы и перспективы
45. Промышленные типы месторождений титана
46. Финансовая аренда и право промышленной собственности
47. Правовое регулирование оборота земель промышленности
48. А.Смит и промышленный переворот
49. Лабораторные работы по охране труда в Угольной промышленности
50. Развитие сельского хозяйства и промышленности России на рубеже 19-20 веков
51. Роль белков в организме. Ферменты
52. Экологические проблемы развития промышленного производства
57. Промышленность и окружающая среда
59. Основы промышленного рыболовства и технология рыбных продуктов
60. Организация строительства полносборного одноэтажного многопролетного промышленного здания
61. Легкая промышленность Украины
62. Промышленная робототехника
63. Особенности ЭМО на энергетических и промышленных объектах
64. Оптимальный раскрой промышленных материалов
67. Теплоснабжение промышленного района города
68. Автомобильная промышленность в годы Великой Отечественной войны
69. Промышленное применение лазеров
73. Газовая промышленность России
74. Познавательная викторина по химии "Угадай химический элемент"
76. Белки
77. Белки
78. Амилолитические ферменты и их применение в спиртовой промышленности.
79. Развитие финансово-промышленной ассоциации
80. Эпоха промышленного переворота и ее отражение в экономических исследованиях Д. Рикардо
81. Управление каналами сбыта товаров промышленного назначения и управление личной продажей
82. Промышленно-финансовые группы (ПФГ) в Украине
83. Управление промышленной фирмой: социально-экономические аспекты
84. Организация строительства полносборного одноэтажного многопролетного промышленного здания
85. Бизнес план промышленного предприятия
89. Размещение промышленных предприятий в городе
90. Кадры, труд и оплата труда в нефтяной и газовой промышленности
91. Финансово-промышленные группы
92. Приватизация предприятий отраслей оборонной промышленности
93. Промышленные отрасли естественных монополий
94. Создание мануфактурной промышленности при Петре I
95. Финансово-промышленные группы и их роль в формировании рыночной экономики
96. Промышленность Ленинграда в годы блокады
97. Развитие промышленности в период «Брежневщины»