石河子大学：《食品化学》课程教学资源（PPT讲稿）氨基酸自组装成肽（主讲：罗鹏）

氨基酸自组装成肽 罗 鹏

罗 鹏 氨基酸自组装成肽

COOH H2N- -H F 金

0 NH2-CH—C-OH POC3 OCH3 HC-CH2一CH3 HC-CH2-CH3 CH3 CH3

NH2 CH HC C OH O CH2 CH3 CH3 POCl3 CH3OH NH CH HC C OCH3 O CH2 CH3 CH3 H n

传统的多肽合成方法 ☒ 液相合成法 函Boc固相合成法 ※Fmoc固相合成法 X 酶促合成法 周 阔

传统的多肽合成方法  液相合成法  Boc固相合成法  Fmoc固相合成法  酶促合成法

20世纪初， Emil Fisher设 XAH OH-S CI 计的 NH2-CH-C-Y 肽的方 一个 R2 的羧基 氨基封闭的酰氯 羧基封闭的氨基酸 酸 HCI 备 基 0 X-NH-CH-C-NH-CH-C-Y 然键被 0 R2 ，如形成 封闭的二肽 超 活氯活游核 酸 H20 H20 酰激到亲 。受的成 温和水解 肽解去留 疹 水除 X-OH HN-CH一C-NH一CH一COa 完整 肤键。 R10 R2 二肽

▪ 20世纪初， Emil Fisher设 计的一种合成 肽的方法。首 先，让一个氨 基酸的羧基和 另一个氨基酸 的氨基被保护 基团封闭，然 后，参与肽键 形成的羧基被 激活，如形成 酰氯或酸酐。 激活的羧酸受 到游离氨基的 亲核攻击形成 一个封闭的二 肽，最后，水 解有选择的除 去保护基团而 留下一个完整 的肽键。 HCl 氨基封闭的酰氯 羧基封闭的氨基酸 封闭的二肽 H2O 温和水解 X-OH H2O Y-H H3N CH R1 C NH CH R2 COO O 二肽 X NH CH R1 C O Cl NH2 CH R2 C Y O X NH CH C R1 O NH CH R2 C O Y

BocNHCHR'COOB CICH2 (P为不溶性高分子) Merrifield于 1963年发明 Boc即 挂上树脂 了固相合成法 为叔丁 BocNHCHR'COOCH D 即Boc合成法。 氧羰基 去保护 固相合成法实 NH:CHR'COOCH D 尿 NR3 中和 进行了改进。 NH:CHR'COOCH D 在液相合成肽 每次延 BocNHCHR'COX 缩合 BocNHCHR'CONHCHRCOOCH2 除 笑的 去保护 赞 NH3CHR'CONHCHR'COOCH2 (P 蔓磔货州 纯化步骤相 NR; 中和 NH-CHR'CONHCHR'COOCH, 重复第二轮循环 BocNHCHRCO-NH-CHR'CONHCHR'COOCH2 -(P 到第一轮循环 从树脂上切下肽链脱去全部保护 基分离和纯化 NH CHR'CO-NHCHRCONHCHR'COOH

Merrifield 于 1963年发明 了固相合成法。 即Boc合成法。 固相合成法实 际是在液相合 成法的基础上 进行了改进。 在液相合成肽 中，每次延长 肽链后都需要 对产物进行分 离纯化，以除 去未反应的原 料和副产物。 该纯化步骤相 当麻烦费时。 BocNHCHR'COOB + ClCH2 BocNHCHR'COOCH2 (P为不溶性高分子） NH3CHR'COOCH2 NH3CHR'COOCH2 挂上树脂 H 去保护 NR3 中和 BocNHCHR'COX 缩合 BocNHCHR'CONHCHR'COOCH2 H NH3CHR'CONHCHR'COOCH2 NH2CHR'CONHCHR'COOCH2 去保护 NR3 中和 BocNHCHR'CO-NH2CHR'CONHCHR'COOCH2 重复第二轮循环 到第-轮循环 从树脂上切下肽链脱去全部保护 基分离和纯化 NH2CHR'CO-NHCHR'CONHCHR'COOH P PPP P PP P Boc 即 为叔丁 氧羰基

1965年9月17日，中国科学院生物化学研 究所—一结晶牛胰岛素。 工全合成的车熟各家结品 1965年，人工合成牛胰岛素结晶成功

▪ 1965年9月17日，中国科学院生物化学研 究所———结晶牛胰岛素

■ 1953年，duVigneaud(杜芬友)合成的一个八肽， 催产素，获得了1955年的诺贝尔化学奖。 1958年，英国人Sangers完成胰岛素一级序列的 测定，不久他获得了诺贝尔奖 1963年，美国人Merrifleld首创固相合成法，获 得诺贝尔奖。 在20世纪70年代中期，杨振宁教授曾向诺贝尔奖 评审委员会推荐了人工合成胰岛素的研究成果， 团 但是人工合成胰岛素最终未能获得诺贝尔奖。 型

▪ 1953年 ,duVigneaud(杜芬友)合成的一个八肽， 催产素，获得了1955年的诺贝尔化学奖。 ▪ 1958年，英国人Sanger完成胰岛素一级序列的 测定，不久他获得了诺贝尔奖 ▪ 1963年，美国人Merrifleld首创固相合成法，获 得诺贝尔奖。 ▪ 在20世纪70年代中期，杨振宁教授曾向诺贝尔奖 评审委员会推荐了人工合成胰岛素的研究成果， 但是人工合成胰岛素最终未能获得诺贝尔奖

HH Fmoc-N-C-COOH+ ® 9芴甲氧 羰基 (1) 挂上树脂 (Fmoc) H Fmc-N-coo'cHC—oc— R1 2) 去保护 H H,N-C-C00—CH21 OCH2- R (3) Fmoc-氨基酸-pfb H Fmoc-HN-C-CONH-CH2 R1 思 (4) 重复 H Fmoc-HN-C-CONH-CH2 OCH2 福 切除树脂

9-芴甲氧 羰基 (Fmoc) 挂上树脂 去保护 切除树脂

多肽固相合成已经有40多年的历史，然而 到现在，人们还只能合成一些较短的肽链， 更谈不上随心所欲地合成蛋白质了，同时 合成中的试剂毒性，昂贵费用，副产物多 等许多缺点。 圈

▪ 多肽固相合成已经有40多年的历史，然而 到现在，人们还只能合成一些较短的肽链， 更谈不上随心所欲地合成蛋白质了，同时 合成中的试剂毒性，昂贵费用，副产物多 等许多缺点