2. Понятие о защите и активации α-nh2-группы. Специфическая модификация α- и ε-аминогрупп в белках: гуанидилирование, взаимодействие с иминоэфирами.
В пептидном синтезе существуют два типа защитных групп —постоянные и временные. Постоянными называют группировки, используемые для защиты боковых функциональных групп и удаляемые на заключительном этапе синтеза пептида. Временными являются защитные группы для Nα-концевой аминогруппы и С-концевого карбоксила, снимаемые соответственно перед каждой стадией удлинения цепи или конденсации фрагментов.
Защитные группы, используемые в синтезе пептидов, должны удовлетворять следующим условиям:
— полностью блокировать соответствующую группировку от участия в проводимых химических реакциях;
— быть устойчивыми в ходе удаления других защитных групп;
— не вызывать побочных реакций и рацемизации при введении, удалении и при образовании пептидных связей;
— защищенные производные должны быть устойчивыми идентифицируемыми соединениями;
— не вызывать осложнений с растворимостью и выделением пептидов из реакционных смесей.
NH2-защитные группировки.
Защитные группы ацильного типа не используются в качестве временных защитных группировок из-за невозможности их удаления без расщепления пептидных связей (например, бензоильная или ацетильная группы) и легко происходящей рацемизации при получении активированных производных. Формильная и трифторацетильная группы (1 — 2) находят применение для защиты NB-rpynn лизина. Фталильную (3) и тозильную (4) группы используют редко из-за жесткости условий их удаления (гидразинолизом и обработкой Na в жидком аммиаке соответственно). Для получения фталиламинокислот свободные аминокислоты ацилируют в водно-щелочном растворе при 20 °С карбэтоксифталимидом:
Защитные группы алкильного (арильного) типа также используются сравнительно редко. Исключением является Nps-rpynna (5), которая легко вводится с помощью соответствующего хлорида, а удаляется с помощью ацидолиза или тиолиза.
Наиболее широко применяются защитные группы уретанового типа (6 — 13). Они вводятся с помощью соответствующих хлоридов, азидов или карбонатов. Удаление их проводится каталитическим гидрогенолизом (в случае серосодержащих пептидов — гидрированием в жидком аммиаке) или так называемым «переносным гидрированием» с использованием в качестве донора 1,4-циклогександиена, циклогексена, муравьиной кислоты или формиата аммония. Часто применяется и ацидолиз в различных условиях (HBr/СНзСООН, CF3COOH, 2н. НС1 в диоксане, HF и т. п.).
Среди уретановых группировок несомненный интерес представляют устойчивые к ацидолизу, но удаляемые мягким щелочным гидролизом 9-флуоренилметилоксикарбонильная (Fmoc) и метилсульфонилэтилоксикарбонильная (Msc). Fmoc-группа широко применяется, в частности, в твердофазном синтезе пептидов.
3. Посттрансляционная модификация белков с расщеплением полипептидного остова белка-предшественника