蛋白质的化学合成蛋白质的化学合成.pdf

c曲t础SouthPharmacy】u眦2004，v01．2No．3中南药学2004年6月第2卷第3期 蛋白质的化学合成 116012) 2981(2004 中图分类号：TQ464．7 文献标识码：A 文章编号：1672 蛋白质是生物体中功能最重要的一类生物大分子，目前 度一直是摆在人们面前的一个严峻挑战，特别是合成那些由 蛋白质的制备方法主要有3种：生化提取法、基凶T程法和 上百个氨基酸组成的目标分子。一般地，根据保护方法和偶 20rain，如果 化学合成法“]。各种方法利弊并存”叫]，没有一种方法能够 联策略的不同，每个氢基酸的偶联需要20～1 完全适用于所有蛋白质的制备。生化提取法来源少，基因工 是“困难序列’’。-1的合成，那就需要2倍甚至3倍的偶联时 程法翻译后难以修饰．易形成包合体等不恰当的折叠构型； 间，才能达到可以接受的酰化产率。快速合成法“”1的出 相比之下，化学合成法提供了一条快速、高效的蛋白质制备 途径，同时它能方便地引入非天然氨基酸，政变碳链骨架以 日标。固相载体卜的快速合成由脱保护、排空、冲洗偶联的 及其他化学修饰来提高蛋白质活性，构建新蛋白。经过30 重复循环过程组成(见罔1)。由图l可见，整个循环时间 多年的发展，蛋白质的化学合成取得巨大的进步，逐步合成 不到5min，一直重复该循环直到合成完目标分子。成功地 法、片段组合法、化学选择性连接作用、非共价定向拼接的 依次出现．大大推动了蛋白质化学合成向纵深方向发展。蛋 白质的全合成不仅具有重要的理沦意义，而乍L具有相当重要 97．9蹦”一，证明了该方法的快速性和有效性。总的米说， 的应用价值。 快速合戚法具有以下几方面的优点：①快速鉴定目标分子的 1 两种氨基保护策略 “困难序列”；②快速台成小而复杂的肽；③快速合成蛋fE_i质 目前应用在化学合成上主要有两种方法：Boc(叔丁氧及其突变体，以便于短期内对结构功能关系进行更深入的 研究；④快速合成用于化学选择性连接构建目标蛋白的肽 羰基)口一“传统固相法和Fmoc(芴甲氧羰基)口”新型固相 法。Boc化学合成法是一种历史较长也较成熟的方法。相比 片段。 之下，Fmoc法历史较短，但具有条件温和、副反应少、产 率高、操作简便等优点，其优越性止在逐渐为人们所认识， 已被广泛应用于柞种活性分了的合成。Fmoc法最大的优点 是不需要采用剧毒的氢氟酸将日标蛋白从固相载体上裂解下 来并脱除侧链保护基，而是采用三氟乙酸水苯酚二巯基乙 烷苯甲硫醚(82．5：5：5：5：2．5)定量地从树脂上切除， 避免了采用强酸如液态氟化氢可能产生的氨基酰化等副 茚三酮定性检 反应。 【．．—-．．．．，-—．．．．．——．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．_一 。4．8min循环 2蛋白质化学合成的基本方法 2．1 逐步合成法E4,s-r] 图l快速合成法示意图 逐步合成法是最早发展起来的化学合成蛋白质的方法． 尽管快速合成法的效果十分显著。但是仍有几个方面的 它的基本原理是根据目标蛋白的氨基酸序列(‘级结构)， 问题限制了它的广泛应用：①HATU价格昂贵；②还无法 从C端．(或N端)依次逐个偶联各个氨基酸柬合成蛋白质。 逐步合成最大的特点是简单明了，但是它合成蛋白质的能力 中。因此，将来很有必要进一步发展比HATU更加便宜有 高度依赖于各步的合成效率。