e1-5氨基酸侧链基团的反应性质及其用途

e1-5 氨基酸侧链基团的反应性质及其用途

侧链基团反应试剂产物用途

桃红色物质鉴定Arg Arg的胍基α-萘酚、次溴酸钠

——坂口试剂

Met的-S-CH3H2O2过氧化物抑制某些蛋白质的活性Cys的-SH 碘代乙酸、过甲酸乙酸硫基、磺基肽链拆分

樱红色物质鉴定His His的咪唑基重氮苯磺酸

——Pauly试剂

Tyr的酚基重氮苯磺酸

桔黄色物质鉴定Tyr

——Pauly试剂

蓝色物质定量测定蛋白质、Tyr Tyr的酚基磷钼酸、磷钨酸

——Folin试剂

Trp的吲哚基对二甲基氨基苯甲醛蓝色物质鉴定Trp Ser、Thr和Tyr的羟基激酶、ATP/镁离子磷酸化的氨基酸调节酶的活性

氨基酸总结

氨基酸的分类及其结构

甘氨酸：无手性C 颉氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸：大脂肪侧链脯氨酸：唯一成环氨基酸，氨基酸的侧链既与α-碳原子结合又与α-氨基N-原子结合，缺少H-bond donor，无法形成α螺旋结构苯丙氨酸：侧链有芳香环,疏水氨基酸络氨酸：酪氨酸的芳香环有一个羟基。与其他氨基酸侧链呈化学惰性相比，酪氨酸的羟基有化学反应性，疏水性弱。色氨酸：吲哚基团替代丙氨酸侧链的氢原子。吲哚基团有的两个环融合在一起，一个环有NH基团。有NH故疏水性弱。丝氨酸：侧链有极性但不带电荷。侧链有羟基与脂肪链相连。亲水，其反应活性比丙氨酸和颉氨酸大得多。苏氨酸：侧链有极性但不带电荷。侧链有羟基与脂肪链相连。亲水，其反应活性比丙氨酸和颉氨酸大得多。有第二个不对称碳原子，但蛋白质的苏氨酸只有一种构型。天冬酰胺、谷氨酰胺：极性但不带电荷。含酰胺的极性氨基酸半胱氨酸：极性不带电。结构上类似苏氨酸，但是用巯基替代了羟基。巯基比羟基活泼。一对巯基靠近可以形成二硫键，稳定蛋白质的结构。赖氨酸：带电荷的氨基酸，高度亲水，侧链长，末端是氨基，在中性pH时侧链末端带正电荷。精氨酸：带电荷，高度亲水，侧链长，末端是胍基，在中性pH时侧链末端带正电荷。组氨酸：带电荷，高度亲水，侧链含有咪唑基，咪唑基是芳香环，也能被质子化后带正电荷。咪唑的pKa值接近于6，在中性pH附近的溶液中咪唑基既可以质子化也可以不带电荷，实际情况取决于咪唑基团所在的局部环境。组氨酸常在酶的活性中心。在酶促反应中咪唑环既可以结合质子，有可以释放质子。天冬氨酸：酸性氨酸。常被称为天冬氨酸盐，主要是强调在生理pH溶液中侧链基团解离，因此带负电荷。在有些蛋白质中这两种氨基酸的作用是接受质子，对蛋白质功能起重要作用。谷氨酸：酸性氨酸。常被称为谷氨酸盐，主要是强调在生理pH溶液中侧链基团解离，因此带负电荷。在有些蛋白质中这两种氨基酸的作用是接受质子，对蛋白质功能起重要作用。天津理工大学化学化工学院XJC编辑

氨基酸的侧链保护基团.doc

氨基酸的侧链保护基团氨基酸侧链官能团保护基保护基结构式保护基脱除条件 Asp/ Glu OH O OtBu O O 90%TFA ，30min OAll O O Pb(Ph 3P)4-AcOH-NMM ；Pb(Ph 3P)4-PhSiH 3 in DCM ， 10-30min Asn/ Gln NH 2O Trt N H 90%TFA ，30-60min Cys SH Trt S 90%TFA ，30-60min Acm S N H O Hg(Ⅱ)；Ag(Ⅰ)； Tl(Ⅲ)； Ph （SO ）Ph-CH 3SiCl 3 tBu S HF （20℃）；Hg(Ⅱ)； Ph （SO ）Ph-CH 3SiCl 3 StBu S S RSH ，Bu 3P Other reducing agents

Mmt 0.5-1%TFA in DCM-TES （95：5），30min ； 3%TFA ，5-10min Tmob MeO OMe OMe 5%TFA-3% TES in DCM His NH N τπ Trt N τ 50%TFA in DCM ，30min Lys/ Orn NH 2 Boc N H O 90%TFA ，30-60min Alloc O N H O Pb(Ph 3P)4（0.1eq ）-PhSiH 3 （24eq ）in DCM ，10min Mtt N H 1%TFA in DCM ，30min ； AcOH-TFE-DCM(1:2:7) Dde 2%水合肼 in DMF ， 5-10min Ser/ OH tBu O 90%TFA ，30min

氨基酸的保护

保护氨基酸：是指氨基酸的功能基团与其它基团反应而封闭了氨基酸功能基团活性的氨基酸衍生物，都能叫保护氨基酸。包括a氨基和羧基，以及侧链功能基团。氨基保护基的选择策略: 选择一个氨基保护基时，必须仔细考虑到所有的反应物，反应条件及所设计的反应过程中会涉及的底物中的官能团。最好的是不保护. 若需要保护,选择最容易上和脱的保护基,当几个保护基需要同时被除去时，用相同的保护基来保护不同的官能团是非常有效。要选择性去除保护基时，就只能采用不同种类的保护基。要对所有的反应官能团作出评估，确定哪些在所设定的反应条件下是不稳定并需要加以保护的，选择能和反应条件相匹配的氨基保护基。还要从电子和立体的因素去考虑对保护的生成和去除速率的选择性如果难以找到合适的保护基，要么适当调整反应路线使官能团不再需要保护或使原来在反应中会起反应的保护基成为稳定的；要么重新设计路线，看是否有可能应用前体官能团（如硝基等）；或者设计出新的不需要保护基的合成路线。 Ⅰ氨基酸的保护基（保护羧基）（一）叔丁基tBu - (tert-butyl) ester 标准保护程序：在N-保护的氨基酸的溶液中，加入DMAP（0.5当量）和叔丁醇（1.2当量）在干燥的DCM （DCM是一氧化二碳？），0℃在惰性气氛下，加入EDCI（1.1当量），并搅拌2小时。然后将混合物在室温下，搅拌直到TLC通过（通常是14小时），在真空下浓缩。将残余物再溶解在乙酸乙酯中，用水萃取两次，然后用饱和碳酸氢钠水溶液萃取两次。将有机溶液干燥（硫酸镁）并真空浓缩。如果必要将残留物通过快速色谱法（SiO）纯化。脱保护：将该化合物溶解在甲酸中在室温下搅拌直至反应完成（TLC通过）（通常是12小时）。然后将溶液浓缩，并重复加入甲苯浓缩数次。如有必要，可以将所得残余物通过快速色谱法（SiO）进行纯化。 (二）苄基Bn - (benzyl) ester 标准保护程序：氨基酸在惰性气氛下搅拌用无水THF和O的苄基N，N'-diisopropylisourea（见文献进行合成）在室温下，直到完成通过TLC（通常为2天）。将混合物冷却至-20℃，并过滤。将滤液真空浓缩，并在必要时通过快速色谱法（SiO）纯化。去除氨基酸衍生物溶解在1:1的甲醇：叔丁醇和Pd（OH）2-C在氢气气氛下加入。将混合物搅拌，直到完全通过TLC（通常>3小时），然后过滤并浓缩。将所得残余物然后可以通过快

第三章氨基酸

第三章氨基酸一、是非题 1 自然界的多肽物质均由L构型的氨基酸组成，完全没有例外（） 2 组氨酸是人体的一种半必需氨基酸（） 3 蛋白质中的所有的氨基酸（除甘氨酸外）都是左旋的（） 4 因甘氨酸在酸性或碱性水溶液中都能解离，所以可作中性PH缓冲液介质（） 5 脯氨酸与茚三酮反应生成紫色产物（） 6 高等生物体内常见的L型氨基酸中液包括多巴（dopa）（） 7 蛋白质中所有的组成氨基酸都可以用酸水解后用氨基酸分析定量测出（） 8 所有的氨基酸中，因碳原子是一个不对称原子，因此都具有旋光性（）答案 1 .错 2. 对 3. 错 4. 错 5. 错 6. 对7. 错8. 错二、填空题 1 精氨酸的pK1（COOH）值为2.17，pK2值为9.04，pK3值为12.98，其pI（等电点时的pH值）为。天冬氨酸的pK1（COOH）值为1.88，pK2（COOH）值为3.65，pK3（）值为9.60，其pI值为 2 苯丙氨酸是人体的必需氨基酸，这是因为 3 用分光光度计在280nm测定蛋白质有强烈吸收，主要是由于，和等氨基酸侧链基团起作用 4 已知某种氨基酸的pK1和pK2分别是2.34和9.69，它的pI是 5 氨基酸定量分析的经典方法是，氨基酸序列测定中最普遍的方法是法答案 1 （11.02）（2.77） 2 （体内不能合成） 3（酪氨酸/Tyr）（色氨酸/Trp）（苯丙氨酸/Phe） 4（6.02） 5（茚三酮）（Edman/Val）三、选择题 1.下列有关氨基酸的叙述，哪个是错误的? A.酪氨酸和苯丙氨酸都含有苯环 B.酪氨酸和丝氨酸都含羟基 C.亮氨酸和缬氨酸都是分支氨基酸 D.脯氨酸和酪氨酸都是非极性氨基酸 E.组氨酸、色氨酸和脯氨酸都是杂环氨基酸 2.下列哪一类氨基酸完全是非必需氨基酸? A.碱性氨基酸 B.含硫氨基酸 C.分支氨基酸

Boc法_固相多肽合成

Boc法固相多肽合成 SPPS是以在不溶性聚合物支持体上按序添加ɑ-氨基和侧链保护的氨基酸为基础的。而Boc法则是以易酸解的Boc基团作为N-ɑ-保护基团。切除此保护基团后，下一个被保护氨基酸通过使用连接试剂或预先激活的受保护氨基酸衍生物添加上去。多肽链的C端通过一连接体与树脂相连，其依赖于不同的连接剂的使用而被切割成为多肽酸或多肽酰胺。通常选择性使用氨基酸侧链保护基团而使得切除树脂的同时切除这些侧链保护基团。 Boc基团用TFA切除。肽基树脂的最后切除和侧链保护基团的切除需要使用强酸，在Boc化学中使用HF酸或TFMSA。DCM和DMF是树脂脱保护耦联和洗涤的首选溶剂。 Boc法其缺点是反复使用TFA酸解脱保护会导致多肽复合物中易酸解的保护基团产生一些副反应，而且Boc基团的切割和脱保护要求使用危险的HF和昂贵的实验仪器，而这些都是研究者不愿使用的。一般的Boc法固相合成方式描述如下。一、树脂合成： 1、Peptide acid Merrifield Resin and PAM Resin 2、Peptide carboxamide MBHA Resin 二、肽链合成：氨基酸的耦联同Fmoc SPPS 类似，不同的是氨基酸N末端保护基Boc的脱除。 N-端Boc基团的切除：在HF切割以前须将 N-端Boc保护基团用TFA除去。因为它不仅会阻碍后面的HF切割除去t-bu基团，而且还会通过离子交换切除所有肽链中Boc基团保护的氨基酸。手工切割N-端Boc基团方法是用TFA/DCM比为1：1的溶液在室温条件下洗涤反应15分钟。三、切割无水HF是多肽中Boc树脂切割的常用试剂。在大多数Boc树脂多肽的所有的切割程序中HF是最通用和危害最小的。其主要缺点就是它的高毒性和反应活性，因此必须使用防HF头罩及切割仪器。其它的强酸如TFMSA和TMSOTF也能用

多肽合成中Fmoc

多肽合成中Fmoc-氨基酸侧链的保护在多肽合成中活泼的侧链基团要加以永久性的保护，使其在a-氨基的脱保护反应和氨基酸缩合反应中保持稳定。它们的这种永久性保护与a-氨基的暂时性保护配套形成正交保护，待所有缩合反应完成后再将保护基团在一定的条件下脱除。Fmoc-氨基酸的侧链保护基应在碱性条件下稳定，在酸性条件下(TFA)脱除。以下是各个不同的氨基酸侧链常用的保护基团。 1、天冬氨酸(Asp）和谷氨酸（Glu） Asp和Glu侧链羧基常用tBu保护。可用TFA，TMSBr等脱除。但是用tBu 保护仍有侧链环化形成酞亚胺的副反应发生。近年来发展了一些新的保护基如环烷醇酯、金刚烷醇酯等可减轻这一副反应，这些保护基可用三氟甲磺酸三甲硅烷酯(TMSOTf）除去。 2、丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）和酪氨酸（Tyr）丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）和酪氨酸（Tyr）的羟基Tyr的酚羟基通常用叔丁基(tBu)保护。 3、天冬酰胺（Asn）和谷氨酞胺（Gln） Asn和Gln的a-羧基活化时可能会发生分子内脱氢反应生成氰基化合物。碱性时Gln的侧链可以环化生成酰胺，为避免这些问题，可以用9-咕吨基，2,4,6-三甲氧卞基，4,4'-二甲氧二苯甲基或三苯甲基(Trt)等保护，这四种基团均可用TFA脱除。 4、组氨酸（His） His是最容易发生消旋化的氨基酸，Boc基团是一个较理想的保护基，降低了咪唑环的碱性，抑制了消旋。 5、半胱氨酸（Cys） CyS的-SH具有强亲核性，易被酰化成硫醚，也易被氧化为二硫键，常用保护基有二类：一类用TFA可脱除，如对甲苄基、对甲氧苄基和二苯甲基等；第二类可用(CF3CO)3T1 / TFA脱除，对TFA稳定。如tBu, Bom和乙酰胺甲基等，第三类对弱酸稳定，如苄基和叔丁硫基(StBu)等，CyS(StBu)可用琉基试剂和磷试剂还原，CyS（BZl）可用Na/NH3脱保护。

常见的氨基酸保护基有哪些

常见的氨基酸保护基有哪些从最简单的病毒到人类，所有生物体内复杂的蛋白质结构都是由相同的20种氨基酸组成，这就构成了千姿百态的蛋白质世界。生物学家在对蛋白质深入研究的过程中，发现一类由氨基酸构成但又不同于蛋白质的中间物质，这类物质被称作多肽。肽是比蛋白质简单、分子量小,由氨基酸通过肽键相连的一类化合物。多肽具有调节机体生理功能和为机体提供营养的双重功效，它几乎影响着人体的一切代谢合成。一种肽含有的氨基酸少于10个称为寡肽，超过的就称为多肽；氨基酸为50多个以上的多肽就是人们熟悉的蛋白质。由于常见的20种氨基酸中有氨基和羧基，并且很多侧链都带有活性，所以在多肽化学合成中氨基酸的保护非常关键，直接决定了合成能够成功的关键。一般要求，这些保护基在合成过程中稳定，无副反应，合成结束后可以完全定量的脱除。 1、α-氨基保护基常用的氨基保护基可分为烷氧羰基、酰基和烷基三类。其中烷氧羰基保护基可防止消旋化，因此应用广泛，使用最普遍的是Z、Fmoc和Boc。Z基团可用钯黑，5％～20％钯炭催化氢化法脱除。Boc基团具有与Z基团不同的化学性质，不能用催化氢化法脱除，但易于酸解脱除，它可以和Z基团搭配使用，有选择性地脱除。Fmoc基团的特点是对酸稳定，可被碱脱除。因此尤其适合于合成含有Trp、Met、Cys等对酸不稳定的多肽。 2、α-羧基保护基与氨基保护基相比，羧基保护基种类较少，一般以盐或酯的形式存在。盐是对羧基的临时保护，常用的有钾盐、钠盐、三乙胺盐和三丁胺盐等。常用的酯类有甲

酯、乙酯、苄酯和叔丁酯。叔丁酯是近年来最常用的羧基保护基，可用酸在温和条件下脱除。 3、侧链保护基为了避免副反应的发生，某些氨基酸的侧链官能团需采用适当的保护基加以保护。同一个侧链有多种不同的保护基，可以在不同的条件下选择性的脱除，这点在环肽以及多肽修饰上具有很重要的意义，而且侧链保护基和选择的合成方法有密切的关系。多肽化学合成方法，包括液相和固相两种方法。液相合成方法现在主要采用BOC 和Z两种保护方法，主要应用于短肽的合成，如阿斯巴甜，力肽，催产素等，相对于固相合成，具有保护基选择多，成本低廉，合成规模容易放大的许多优点。主要缺点是，合成范围小，一般都集中在10个氨基酸以内的多肽合成，还有合成中需要对中间体进行提纯，时间长，工作量大。固相合成方法现在主要采用FMOC和BOC两种方法，它具有合成方便，迅速，容易实现自动化，而且可以比较容易合成到30个氨基酸左右的多肽。常见的氨基和羧基保护基