多肽合成(黄惟德,陈常庆著)思维导图
多肽合成和多肽结构分析的教学
挑战：多肽结构分析 耗时长，成本高
解决方案：优化分析 流程，提高分析效率， 降低成本
多肽合成与结构分析的未来发展方向
更高效的合成方法： 开发新的多肽合成 方法，提高合成效 率和成功率
更准确的结构分析： 改进现有的结构分 析方法，提高结构 分析的准确性和可 靠性
更广泛的应用领域 ：拓展多肽合成与 结构分析在生物医 药、材料科学等领 域的应用
氨基酸活化：将氨基 酸与保护基反应，形 成活化氨基酸
添加标题
肽链合成：将活化氨 基酸与肽链反应，形 成新的肽链
添加标题
肽链纯化：通过层析、 电泳等方法，将肽链 与其他物质分离
添加标题
肽链鉴定：通过质谱、 核磁共振等方法，确 定肽链的结构和序列
添加标题
肽链修饰：对肽链进 行修饰，如添加荧光 标记、生物素等
液相合成等
挑战：多肽结 构的分析和预
测
解决方案：利 用计算机辅助 设计和模拟， 以及实验验证， 提高多肽结构 的准确性和可
靠性
多肽结构分析的挑战与解决方案
挑战：多肽结构复杂， 难以准确分析
解决方案：利用先进 的分析技术和工具， 如质谱、核磁共振等
挑战：多肽结构变异 性大，难以确定其结 构
解决方案：利用生物 信息学方法，如序列 比对、进化树分析等
多肽合成和多肽结构分 析的教学
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目录
01 多 肽 合 成 的 基 本 原 理
03 多 肽 结 构 分 析 的 方
法
05 多 肽 合 成 与 结 构 分
析的挑战与展望
02 多 肽 合 成 的 实 验 操 作
04 多 肽 合 成 与 结 构 分 析的应用
多肽合成入门课件
甘氨酸(glycine)
N
N
O
O
N
O
N
O
N S
N
N O
N O
N
O
O
C H3
C H3 H
2 C
CH3 CH
CH 3
N
H 2
C
N
C H2
H
2
S
C
H
极性不 带电荷R
基氨基 酸
R基团带负 电荷的氨 基酸 (pH=7.0 时)
R基团带正 电荷的氨 基酸 (pH=7.0 时）
丝氨酸(serine)
羧基保护
羧基保护基
脱保护条件
甲酯/乙酯 用NaOH/KOH在有机水溶液中皂化脱去
苄酯/取代苄 除能像甲酯或乙酯那样用皂化的方法
酯
脱掉外还可以用催化氢解的方法脱除
叔丁酯(OtBu)
能用HCl/有机溶剂、HBr/AcOH、TFA、 HF等酸解的方法脱去
邻苯二甲酰亚 用HCl/有机溶剂、二乙胺的乙醇溶液
结构式
O N
R基
CH3
非极性R 基氨基 酸
缬氨酸（valine)
亮氨酸 （Leucine)
异亮氨酸 （isoleucine)
脯氨酸 （proline)
苯丙氨酸 (phenylalanine)
色氨酸 (tryptophan)
甲硫氨酸 (methionine)
甘氨酸(glycine)
N
N
O
O
N
O
N
O
N S
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多肽简介 多肽合成原理 氨基保护 羧基保护 侧链功能团的保护 肽键生成的方法
多肽合成入门PPT讲稿
N
Y
O
O
R1
R2
+ H2N
N O
N O
Rn N
Rn+1
N
OQ
O
O
R1
R2
XNH
N
N
O
O
R2n+1
R2n+2
N
N
OQ
O
O
• 多肽简介 • 多肽合成原理 • 氨基保护 • 羧基保护 • 侧链功能团的保护 • 肽键生成的方法
氨基保护
• 氨基保护常用的保护基分为烷氧羰基、酰
基，和烷基三大类。因为N烷氧羰基的保护 的氨基酸在接肽时不易发生消旋化，故烷 氧羰基使用最多
氨基保护
• 多肽简介 • 多肽合成原理 • 氨基保护 • 羧基保护 • 侧链功能团的保护 • 肽键生成的方法
羧基保护
• 目前使用的羧基保护大致可以分为三种 • 一种可以用碱皂化脱去，如甲酯、乙酯 • 另一种可以用酸脱酸或碱脱去外，还可以用其
Gln
Q
R基团带负
天冬氨酸
电荷的氨 基酸
(pH=7.0
(aspartic acid) O 谷氨酸(glutamic O
O
时)
acid)
O
N O
H 2
C
O O
N
O
O
O
C H2
Asp Glu
D E
N
R基团带正 赖氨酸(lysine) N
N C
O
H2
Lys
K
电荷的氨 基酸
(pH=7.0
精氨酸
N
(arginine)
N
O O N
CH3 CH
CH 3
多肽合成是什么？多肽合成原理如何运作
多肽合成是什么？多肽合成原理如何运作多肽合成又叫肽链合成，是一个固相合成顺序一般从C端(羧基端)向N端(氨基端)合成。
过去的多肽合成是在溶液中中止的称为液相合成法。
多肽的合成主要分为两条途径:化学合成多肽和生物合成多肽。
多肽合成的原理多肽合成就是如何把各种氨基酸单位按照自然物的氨基酸排列次第和衔接方式衔接起来。
由于氨基酸在中性条件下是以分子内的两性离子方式(H3+NCH(R)COO-)存在，因此，氨基酸之间直接缩合构成酰胺键的反响在普通条件下是难于中止的。
氨基酸酯的反响活性较高。
在100℃下加热或者室温下长时间放置都能聚合生成肽酯，但反响并没有定向性，两种氨基酸a1和a2的酯在聚合时将生成a1a2…、a1a1…、a2a1…等各种恣意次第的混合物。
为了得到具有特定次第的合成多肽，采用恣意聚合的方法是行不通的，而只能采用逐步缩合的定向多肽合成方法。
普通是如下式所示，即先将不需求反响的氨基或羧基用恰当的基团暂时维护起来，然后再中止衔接反响，以保证多肽合成的定向中止。
式中的X和Q分别为氨基和羧基的维护基，它不只可以防止乱接副反响的发作，还具有能消弭氨基酸的两性离子方式，并使之易溶于有机溶剂的作用。
Q在有的情况下也可以不是共价衔接的基团，而是由有机强碱(如三乙胺)同氨基酸的羧基氢离子组成的有机阳离子。
Y为一强的吸电子基团，它能使羧基活化，而有利于另一氨基酸的自由氨基，对其活化羧基的羧基碳原子中止亲核进攻生成酰胺键。
由此所得的衔接产物是N端和C端都带有维护基的维护肽，要脱去维护基后才干得到自由的肽。
假设肽链不是到此为止，而是还需求从N端或C端延长肽链的话，则可以先选择性地脱去X或Q，然后再同新的N维护氨基酸(或肽)或C维护的氨基酸(或肽)中止第二次衔接，并依次不时重复下去，直到所需求的肽链长度为止。
关于长肽的多肽合成来说，普通有逐步增长和片段缩合两种伸长肽链的方式，前者是由起始的氨基酸(或肽)开端。
每衔接一次，接长一个氨基酸，后者则是用N维护肽同C维护肽缩合来得到两者长度相加的新的长肽链。
人工合成胰岛素历经波折终登化学合成之巅
人工合成胰岛素历经波折终登化学合成之巅作者：熊卫民来源：《科学大观园》2021年第13期1965年9月17日，中国科学家成功合成了牛结晶胰岛素，这是世界上第一次人工合成多肽类生物活性物质。
这项成果一直是中国科学界的骄傲，它像“两弹一星”一样，证明了中国人在一穷二白的基础上，仍可在尖端科研领域与西方发达国家一决高下，甚至做出世界一流的成果。
回眸当初，一些鲜为人知的故事渐渐浮出水面。
课题的提出应当归因于“大跃进”运动。
为避免遭到批判，中国科学院各兄弟单位竞相放出了多个“科学卫星”，而即将于1958年8月成立的中科院（上海）生物化学研究所该提出怎样语惊四座的课题，成了摆在该所每一位专家面前的问题。
在讨论会上，“合成一个蛋白质”的声音瞬间吸引了全员关注。
这是一个前所未有的国际前沿课题，现有的科学技术是否已经接近做到这一点？中国有没有这个条件？没人知道。
但这个课题确实够响亮。
出于政治和意识形态的考虑，这颗设想中的“卫星”得以保留。
因为没有把握，谁也没把这个用于交差的设想看得太认真。
在那次会议上，与会者只是简单地提出要用化学方法合成蛋白质，至于完成的时间则被设定为20年之内。
然而，这一设想很快又被摆上了群众讨论会，生物化学研究所的青年科技工作者一下就被它吸引住了。
作为“大跃进”的“成果”，“合成一个蛋白质”的设想被放上“上海市科学技术展览会”参展。
负责这项工作的老先生既不是研究人员，也不懂相关知识。
他把展览合成蛋白质理解成了合成生命，于是夸张地画了一个站在三角瓶里的小娃娃。
这幅漫画吸引了前来参观的周恩来总理，他询问生化所的讲解人员这项工作什么时候能完成。
讲解人员回答，生化所打算用5年时间完成。
“5年是不是太长了？”周恩来将了生化所一军。
看到周恩来的态度，陪同的副总理李富春、上海市市长柯庆施表示要鼓励、支持这项工作。
随后，经过热烈的讨论，生化所迅速把完成时间减为4年。
得到中央领导人关注之后，“合成一个蛋白质”就不再只是一个科学畅想或口号了，它很快被列入全国1959年科研计划（草案），成为国家重点研究项目之一。
多肽合成入门PPT课件
氨基保护
氨基保护常用的保护基分为烷氧羰基、 酰基，和烷基三大类。因为N烷氧羰基的 保护的氨基酸在接肽时不易发生消旋化， 故烷氧羰基使用最多
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氨基保护
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多肽简介 多肽合成原理 氨基保护 羧基保护 侧链功能团的保护 肽键生成的方法
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羧基保护
目前使用的羧基保护大致可以分为三种 一种可以用碱皂化脱去，如甲酯、乙酯 另一种可以用酸脱去，如叔丁酯、对甲
甘氨酸(glycine)
N
N
O
O
N
N
O O
N S
N
N O
N O
N
O
O
C H3
C H3 H
2 C
CH3 CH
CH3 N
H 2
C
N
C H2
H
2
多肽合成简介
1
多肽合成简介
多肽简介 多肽合成原理 氨基保护 羧基保护 侧链功能团的保护 肽键生成的方法
2
多肽简介
蛋白质的基本结构单位 是氨基酸，由20种氨基 酸组成的各种各样的蛋 白质。
每个氨基酸分子（脯氨 酸除外）alpha碳原子上 都结合一个-NH2、一个COOH、一个氢原子，和 一个各不相同的-R
O
O
O
极性不
苏氨酸 (threonine)
N
H3C
HC
O
O
O
Thr
T
带电荷R 基氨基
半胱氨酸 (cysteine)
N
H
2
C
S
O
S
Cys
C
酸
酪氨酸
(tyrosine)
O
N
O
O
H 2
多肽的固相合成 ppt课件
第二代多肽合成仪
此两款设备也是 目前市场上仍在 销售的最早的多 肽合成仪。
ba•c1k5
第三代多肽合成仪
•第三代多肽合成仪是以 Applied Biosystems公 司的ABI 433 peptide synthesizer 与C S Bio公司的CS336为代表 的无死角多肽合成仪为 代表的，诞生在上世纪 九十年代。
ba•c1k3
第二代多肽合成仪
• 第二代多肽合成仪是以Protein Technologies 公司推出的PS3 Peptide Synthesizer以及 Advanced ChemTech公司推出的ACT peptide synthesizer Model 90为代表的，诞生在上世 纪八十年代。
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• 氨基保护 • 羧基保护
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• 缩合 • 羧基脱除保护
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• 缩合向C端延长 • 氨基脱除保护
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1963年，R.B.梅里菲尔德提出固相合成的方法，避免了溶解问题。 它的原理是将第 1个氨基酸接到不溶的固体颗粒上,然后将保护的第 2个氨基酸与之缩合。产物因在固体颗粒上，因此很容易将反应中剩 余的试剂清洗干净。然后脱去保护基,再将第3个氨基酸与之缩合而 成三肽。如此反复，只要反应产率非常高，就能合成很大的肽。最 后将合成的肽从固体的支持物上切下，再经纯化，即可得相应的肽。
关键：需要有措施使第1个氨基酸的氨基与第2个氨基酸 的羧基不参与反应
高清版新课标高中生物思维导图
过程
光反应 暗反应
场所，条件 物质变化 能量变化
实质、意义
影响光合作用 的因素及应用
内部因素 外界因素
叶面积指数 叶龄 光照强度 温度 二氧化碳浓度 必需矿质元素
水
ATP的主要来源
概念
有氧呼吸
方式
比较
无氧呼吸
实质
意义
影响呼吸作用 的因素及应用
内部因素 环境因素
遗传因素 温度 氧气浓度 CO2浓度
含水量
DNA
分类 RNA
功能
糖类
元素 种类及作用
脂质
元素 种类及作用
有氧呼吸主要场所 光合作用的场所
线粒体 叶绿体
双层膜 细胞器
对来自内质网的蛋白质 进行加工、分类和包装
高尔基体
增大膜面积，与蛋白质、脂质 和糖类的合成有关，蛋白质 的运输通道
维持渗透压，使细胞膨胀
内质网 液泡
单层膜 细胞器
含有多种水解酶，可 分解细胞器和病毒
染色质
结构 功能
遗传物质的载体
是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
细胞膜 细胞壁
细胞的基 本结构
2/20
细胞骨架
组成 蛋白质纤维组成的网状结构
作用
在真核中维持细胞形态； 保持细胞内部结构的有序性
细胞质基质
成分
水、无机盐、脂质、糖类、 氨基酸、核苷酸和多种酶
状态 呈不断流动的胶质状
作用 活细胞代谢的主要场所
保护、物质交换、能量转换、 信息传递等；提供酶的附着位点； 使细胞内区域化
功能
生物膜系统
研究意义 实验：体验制备细胞膜的方法
纤维素和果胶 成分
保护和支持作用 功能
高中生物思维导图必修三部分
必修三专题一内环境及稳态盐津二中2019届高考生物基础内容强化必修二育种及必修三（黄照南整理） 育种又叫IXU 勰U 技剜®4拼技技术・它J 酗黒人 ffJMIK,覺 种I H ］以 修饰A'&,称阚朋 州:物幽跑内，鈔哋 攻堆牛剜適f 我狀._ * _______________________________________亦概念 生产辛丙I 用踌耐1 ---------------射训巴©足和IIiff irjx^iisr附作物計胖乩啪懾墓降悔m 昔材宦的动物忧内屁古弁布tsss卫虫方面核酸内瀨斗作用攻畅性|抻特宦的峡ENT 乍列.并㈱址的如沏剽悚X"WW- 伏晶业-朋 DNA SHtWWi—I//f获刑分卿-谢桂炎的”悝址坐an 临巫如鞠;Hl DDT 的mt 甘为人瓷卩廉勘询tt 挪柬刊¥1極物理因童1ttV Zfit. mm起的考查。
緞处圖面在业姑方附骂.・.S 臓金性厂極wim樓计牖」「中变因索J-町臭矗哭变顾率:能较甌时風MS 性軟；igjaao打好吆需处理大*的 电物材料.MHjjW 堵霄飾建人黄需要 肢片英鱼师优帥种〈塞因工程》从杂交育种到基因工程诱变 育种W,育种殽肌目的卑閑~tr科的缈与世戟広瞄舍 稚H 骑革X,人经讳桂庭—© -------------日的輒刃的椅鶴*丧追-f 育种过程尸 将两个亲甬杂交.那到F.再娄 衣自更逐牝选弁・霞到紂淞 状不幟q 讲离的理酚E 种丽N 能嫌谿优联状如一体L 髀牧业］\抽*撤优良跆的时，重点关注五种育种的原理、优缺点以及将育种和基因的自由组合定律整合在人体器官、硫 ftg 別地迖『缈特松态的调代机制机休进行正當生命 活幼的邨箜条件机体进打IE 常4渝常型的羽强家丼倍内細胞柑外环*ft 遊行物瓯空换过和细胞外液的 理化性质厂定又\界皆卩祥烦匱栈时忒的吸引力港透圧J-灌透压丄 的大小［31 6t 时为 TT （Wu,）丄姿4无机盐和黄 血粉抽的諒曲的*办艾•址軽外灌津透d —V“户…工：肖汉加「- W 讯：「-址持因索5 o一地kt 曲比u实暫r 业物呻 借持pH 沁 存祁S神毎BH*□小Illg NilIjRVN*刑 食i 止就人血灿0衽(^)Na\艸WCn,警枸应 *護中内煤沖微聚・H 有 —定荊視神廉力」 厂人体细屜外液的珮质融址持371C 左右 o_MSfil 幼年〉成年> V\^； k4>!B 性专题二动物和人的生命活动调节专题三植物激素调节'檄索诚节的发现Z 总外界博韋力主 itlMHh 弟均対亠 鼻勰井坐绘』、匀勺 一曲性迄型'唱嗾力向的头界赫潦「为勺尽間定向站唧 柚物皿好地适应环境［［腳年,达尔文实叭 I9IH 年,加檬齐©・”统的调芳通过神经系的调节通过激素目加匸舉的叫取力性.墨的 甘社力性命活动的调节〔动物和人体生Hffit4U/J植物的廉性、 向性运动1松性葩件用机理彳喘檢養的发叹（射咖肪的烟丸］迥％啲实屮卅科I 岀2勺，工札富的■认）概念及种类激素调W 的轻点神经调ff 与体液调节的比较寒净*克越环班中的你悽调节液训节的关系神经调节与体人体的水捷 半fti 调W 両屯応盐轲节即又歩下丘脑的功濫 1. 血糖调节、体温调节、水盐平衡调节一直都是神经一体液调节中的重点和热点内容。
多肽合成详细解说
多肽合成详细解说多肽合成详细解说1．多肽化学合成概述：1963年，R.B.Merrifield［1］创⽴了将氨基酸的C末端固定在不溶性树脂上，然后在此树脂上依次缩合氨基酸，延长肽链、合成蛋⽩质的固相合成法，在固相法中，每步反应后只需简单地洗涤树脂，便可达到纯化⽬的.克服了经典液相合成法中的每⼀步产物都需纯化的困难，为⾃动化合成肽奠定了基础.为此，Merrifield获得1984年诺贝尔化学奖.今天，固相法得到了很⼤发展.除了Merrifield所建⽴的Boc法(Boc:叔丁氧羰基)之外，⼜发展了Fmoc固相法(Fmoc:9-芴甲氧羰基).以这两种⽅法为基础的各种肽⾃动合成仪也相继出现和发展，并仍在不断得到改造和完善.Merrifield所建⽴的Boc合成法［2］是采⽤TFA(三氟⼄酸)可脱除的Boc为α-氨基保护基，侧链保护采⽤苄醇类.合成时将⼀个Boc－氨基酸衍⽣物共价交联到树脂上，⽤TFA 脱除Boc，⽤三⼄胺中和游离的氨基末端，然后通过Dcc活化、耦联下⼀个氨基酸，最终脱保护多采⽤HF法或TFMSA(三氟甲磺酸)法.⽤Boc法已成功地合成了许多⽣物⼤分⼦，如活性酶、⽣长因⼦、⼈⼯蛋⽩等.多肽是涉及⽣物体内各种细胞功能的⽣物活性物质。
它是分⼦结构介于氨基酸和蛋⽩质之间的⼀类化合物,由多种氨基酸按照⼀定的排列顺序通过肽键结合⽽成。
到现在，⼈们已发现和分离出⼀百多种存在于⼈体的肽，对于多肽的研究和利⽤，出现了⼀个空前的繁荣景象。
多肽的全合成不仅具有很重要的理论意义，⽽且具有重要的应⽤价值。
通过多肽全合成可以验证⼀个新的多肽的结构；设计新的多肽，⽤于研究结构与功能的关系；为多肽⽣物合成反应机制提供重要信息；建⽴模型酶以及合成新的多肽药物等。
多肽的化学合成技术⽆论是液相法还是固相法都已成熟。
近⼏⼗年来，固相法合成多肽更以其省时、省⼒、省料、便于计算机控制、便于普及推⼴的突出优势⽽成为肽合成的常规⽅法并扩展到核苷酸合成等其它有机物领域。