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多肽合成的基本原理?

浏览次数:发表时间:2019-12-25
      小分子肽不同的结构决定了他们不同的功能价值,而经过长期的研究,我们又发现,我们可以将肽段利用先进的工艺合成多肽,我们将其称为多肽的合成,也叫成肽链的合成,一般是固相合成法,而固相合成是什么原理呢?以下将简单介绍一下。
 
      固相合成法即取相应的肽段,按照一定的顺序进行两个肽段的合成,一般是从肽段氨基酸的羧基端向着氨基酸合成的,而除了固相合成法,在早期,我们也利用溶液进行液相合成法。而多肽的合成,除了固相液相的区分,我们也可以将其分为化学合成多肽和生物合成多肽。
 
多肽合成的基本原理?

      多肽合成的基本原理? 
      多肽的合成,就像两块拼图的拼接,而想要保证多肽合成的成功,就需要思考如何将两条肽链拼接出来,首先,我们可以从肽段的结构下手。肽段是蛋白质的片段,是氨基酸由肽链串联而成,所以,肽段的两端都是氨基酸的片段,而两端的氨基酸在常态条件下一般以两性离子(H3+NCH(R)COO-)的形式存在,所以,我们如果直接将两个肽段进行缩合,以求形成形成酰胺键,这是非常不可靠的。
 
      氨基酸酯的反应活性较高,在100℃下加热或者室温下长时间放置都能聚合生成肽酯,但反应并没有定向性,两种氨基酸a1和a2的酯在聚合时将生成a1a2…、a1a1…、a2a1…等各种任意顺序的混合物。所以,肽段中氨基酸的顺序是我们不能掌控的,而我们想要合成多肽,就需要得到特定的肽段,所以,我们需要先采用特殊的工艺进行肽段的切割,然后进行氨基酸的缩合,再将特定的多肽进行合成,这样才能保证多肽合成的成功(即先将不需要反应的氨基或羧基用适当的基团暂时保护起来,然后再进行连接反应,以保证多肽合成的定向进行)。
 
      (H3+NCH(R)COO-)氨基酸离子中的X和Q分别为氨基和羧基的保护基,它不仅可以防止乱接副反应的发生,还具有能消除氨基酸的两性离子形式,并使之易溶于有机溶剂的作用。Q在有的情况下也可以不是共价连接的基团,而是由有机强碱(如三乙胺)同氨基酸的羧基氢离子组成的有机阳离子。Y为一强的吸电子基团,它能使羧基活化,而有利于另一氨基酸的自由氨基,对其活化羧基的羧基碳原子进行亲核进攻生成酰胺键。
 
      由此所得的连接产物是N端和C端都带有保护基的保护肽,要脱去保护基后才能得到自由的肽。如果肽链不是到此为止,而是还需要从N端或C端延长肽链的话,则可以先选择性地脱去X或Q,然后再同新的N保护氨基酸(或肽)或C保护的氨基酸(或肽)进行第二次连接,并依次不断重复下去,直到所需要的肽链长度为止。
对于长肽的多肽合成来说,一般有逐步增长和片段缩合两种伸长肽链的方式,前者是由起始的氨基酸(或肽)开始。每连接一次,接长一个氨基酸,后者则是用N保护肽同C保护肽缩合来得到两者长度相加的新的长肽链。
 
      而对于多肽合成中含有谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、半胱氨酸等等带侧链功能团的氨基酸的肽来说,为了避免由于侧链功能团所带来的副反应,一般也需要用适当的保护基将侧链基团暂时保护起来。
(图文来源网络,侵删)

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