第四章蛋白质的化学合成ppt课件.ppt

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1、严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第四章第四章 蛋白质的化学合成（简介）蛋白质的化学合成（简介）严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。l 开始时是液相的化学合成（目前已把它叫做开始时是液相的化学合成（目前已把它叫做经典的方法），发展到经典的方法），发展到6060年代中期出现了固相年代中期出现了固相合成和自动化，这是吸取了高分子化学的成就。合成和自动化，这是吸取了高分子化学的成就。l 从从6060年代末到年代末到7070年代前半期，利用蛋白质和年

2、代前半期，利用蛋白质和多肽的专一性降解和对酶促反应深入研究的结多肽的专一性降解和对酶促反应深入研究的结果建立了蛋白质和多肽的半合成方法和酶促合果建立了蛋白质和多肽的半合成方法和酶促合成方法。成方法。l 7070年代下半期，年代下半期，DNADNA合成和基因工程的兴起合成和基因工程的兴起又从另一个侧面对多肽合成产生了巨大的影响，又从另一个侧面对多肽合成产生了巨大的影响，一些蛋白质和多肽已经可以通过基因合成和基一些蛋白质和多肽已经可以通过基因合成和基因工程的手段用细菌来生产。因工程的手段用细菌来生产。蛋白质合成的发展蛋白质合成的发展严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时

3、发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。l 液相合成：低投入，低成本，易实现大规模液相合成：低投入，低成本，易实现大规模化生产化生产.l 固相合成：合成工艺简单、中间体不需要纯固相合成：合成工艺简单、中间体不需要纯化、生产周期较短、容易实现半机械化化、生产周期较短、容易实现半机械化.l 半合成方法和酶促合成方法半合成方法和酶促合成方法：主体选择性：主体选择性高；区域选择性高；氨基酸范围窄；集团保护高；区域选择性高；氨基酸范围窄；集团保护性要求低；底物纯度要求中；无副产物；无消性要求低；底物纯度要求中；无副产物；无消旋化旋化.l 基因工程的方法基因工程的方法：对于合成较大的肽和蛋：对于合成

4、较大的肽和蛋白质有天然优势白质有天然优势.方法比较方法比较严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。目的基因目的基因+载体载体DNADNA 重组重组DNA 宿主细胞（转基因生物）宿主细胞（转基因生物）复制复制 表达表达 蛋白质（酶）蛋白质（酶）代谢产物（目标有机分子）代谢产物（目标有机分子）严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。固相合成技术固相合成技术(Solid phase synthesis)(Solid phase synthesis)基本原理：

5、每一步反应的产物都以固相形式存在。在整基本原理：每一步反应的产物都以固相形式存在。在整个过程中，反应物与产物始终在不同的相中。个过程中，反应物与产物始终在不同的相中。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。多肽合成之父多肽合成之父 梅里菲尔德梅里菲尔德Robert Bruce Merrifield(1921-)获得获得1984年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。l自自19531953年起年起,多年从事蛋白质化学的研究。

6、多年从事蛋白质化学的研究。l从从19591959年年5 5月开始研究多肽固相合成法月开始研究多肽固相合成法.l19621962年成功地用固相合成法合成一个二肽。同年年成功地用固相合成法合成一个二肽。同年 他又合他又合成一个四肽。成一个四肽。19631963年又合成了含有年又合成了含有9 9个氨基酸残基的缓舒个氨基酸残基的缓舒激肽激肽,只花了只花了8 8天时间。天时间。l梅里菲尔德的多肽固相合成法比经典的合成方法省时间梅里菲尔德的多肽固相合成法比经典的合成方法省时间,简便简便,效率又高效率又高.l随后随后,在实践中不断完善在实践中不断完善,到了到了7070年代年代,已成为许多多肽合已成为许多多肽

7、合成实验室使用的一种基本方法。成实验室使用的一种基本方法。l19651965年梅里菲尔德制成了第一台自动化合成仪。年梅里菲尔德制成了第一台自动化合成仪。l19691969年他用这台仪器高速地合成由年他用这台仪器高速地合成由124124个氨基酸残基组成个氨基酸残基组成的核糖核酸酶的核糖核酸酶A A。核糖核酸酶核糖核酸酶A A是世界上首次人工合成的酶。是世界上首次人工合成的酶。l他因发明多肽固相合成法他因发明多肽固相合成法,对发展新药物和遗传工程的重对发展新药物和遗传工程的重大贡献而获大贡献而获19841984年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。l现在广泛应用的蛋白质自动合成仪就是在这个基础上现在广泛

8、应用的蛋白质自动合成仪就是在这个基础上发展起来的。发展起来的。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。N,N-二环已基碳二亚胺 C N严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。这也是世界上第一个蛋白质的全合成。这也是世界上第一个蛋白质的全合成。这是我国科这是我国科技人员在奋力攀登世界科学高峰，为祖国在基础研技人员在奋力攀登世界科学高峰，为祖国在基础研究方面争得的一项世界冠军。究方面争得的一项世界冠军。19651965年，中国科学院和北京大学生物系联年，中

9、国科学院和北京大学生物系联手首次人工合成了牛胰岛素，成了轰动世界手首次人工合成了牛胰岛素，成了轰动世界的大事。的大事。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。l 19531953年年dudu VigneaudVigneaud(维格诺德维格诺德)首次化学合成了多首次化学合成了多肽激素肽激素催产素催产素(8AA),(8AA),19551955年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。l19701970年，中国血统的美国生物化学家李卓浩合成了年，中国血统的美国生物化学家李卓浩合成了有有188188个氨基酸链的人体生长激素。个氨基酸链的人体

10、生长激素。l 19791979年，矢岛治明等人用液相法成功地合成了有年，矢岛治明等人用液相法成功地合成了有124124个氨基酸残基的牛胰核糖核酸酶个氨基酸残基的牛胰核糖核酸酶(RNaseRNase),),各种指各种指标都达到天然标都达到天然RNARNA酶水平。酶水平。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。l氨基和氨基和羧基以及侧链基团的保护羧基以及侧链基团的保护l羧基活化和形成肽键羧基活化和形成肽键l脱除保护基和纯化脱除保护基和纯化从原则上讲：蛋白质或多肽的合成并不复杂，从原则上讲：蛋白质或多肽的合成并不复杂，大体上可分

11、为三个步骤：大体上可分为三个步骤：严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。固相多肽合成已经有固相多肽合成已经有4040年的历史了，然而到现年的历史了，然而到现在，人们还只能合成一些较短的肽链，更谈不上在，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，副产物等一直都是令人头痛的问性，昂贵费用，副产物等一直都是令人头痛的问题。题。而在生物体内，核糖体上合成肽链的速度和产而在生物体内，核糖体上合成肽链的速度和产率都是惊人的。率都是惊人的。是否能从生物体合成蛋白质的原理上得到一是否能从生物体合成蛋白质的原理上得到一些启发，应用在固相多肽合成（树脂）上，这是些启发，应用在固相多肽合成（树脂）上，这是一个令人感兴趣的问题，也许是今后多肽合成的一个令人感兴趣的问题，也许是今后多肽合成的发展。发展。