化学_酶法合成多肽的研究进展
环二肽的研究进展
环二肽的研究进展环二肽是一种由两个氨基酸构成的小分子多肽，其具有结构紧凑、稳定性高、生物活性强等特点。
在生物医药领域，环二肽的研究备受关注，已经取得了许多重要进展。
本文将对环二肽的研究进展进行探讨，包括其合成方法、生物活性及在药物研发上的应用等方面。
一、环二肽的合成方法环二肽的合成方法主要包括化学合成法、酶促合成法和生物合成法等。
化学合成法是目前应用最为广泛的方法之一。
化学合成法可以通过固相合成、液相合成或混合合成等途径进行，可根据需求进行选择。
酶促合成法利用酶的催化作用来合成环二肽，具有高效、环境友好等特点，已经成为一种备受青睐的合成方法。
生物合成法则是利用生物体内的代谢途径合成环二肽，具有原料来源广泛、无污染等优点。
这些合成方法的不断完善和发展，为环二肽的研究奠定了坚实的基础。
二、环二肽的生物活性环二肽因其结构紧凑，稳定性高，在生物活性上表现出独特的优势。
已经发现，环二肽在调节免疫功能、抗菌、抗氧化、抗炎等方面具有显著的生物活性。
环二肽还被发现能够调节细胞的凋亡和增殖，对肿瘤细胞有一定的抑制作用。
环二肽的生物活性吸引了广泛的关注，对其作用机制的研究也日益深入。
三、环二肽在药物研发中的应用由于环二肽具有优良的生物活性和稳定性，因此在药物研发领域中具有重要的应用前景。
环二肽可以作为药物靶点的设计结构，为新药的开发提供有力的支持。
以环二肽为骨架，设计出一系列具有特定生物活性的小分子化合物，可用于抗肿瘤、抗菌、抗炎等药物的研发。
环二肽还可以作为药物输送系统的载体，将药物有效地输送至靶细胞，提高药物的靶向性和生物利用度。
环二肽在药物研发中的应用前景广阔，吸引了众多研究者的关注和投入。
四、环二肽的技术挑战及展望尽管环二肽在生物医药领域有着重要的应用前景，但是其研究和应用还面临许多技术挑战。
环二肽的合成方法还需要进一步改进，以提高合成效率和产率；环二肽的药理学和作用机制等方面的研究还需要进一步深入，以发掘其更多的生物活性和应用价值；环二肽在药物研发中的应用还需要进一步验证其安全性和有效性。
功能肽的研究进展
［２３］Ｍａｔｈｉｅｓ Ｒ Ａ．Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ［Ｊ］．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ，１９９５， ２４６： ３７７－３８９．［２４］Ｐｅｔｉｃｏｌａｓ Ｗ Ｌ． Ｒａｍａｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｏｆ ＤＮＡ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ［Ｊ］． Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ，１９９５，２４６： ３８９－４１６．［２５］Ｌｉ－Ｃｈａｎ Ｅ Ｃ Ｙ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｍａｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｉｎｆｏｏｄ ｓｃｉｅｎｃｅ［Ｊ］． Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９６， （７）：３６１－３７０．［２６］Ｌｏｎｇ Ｄ Ａ． Ｒａｍａｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ［Ｍ］ ．ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ：Ｌｏｎｄｏｎ，１９７７．［２７］Ｓｃｈｕｓｔｅｒ Ｋ Ｃ Ｅｈｍｏｓｅｒ Ｈ， Ｇａｐｅｓ Ｊ Ｒ， Ｌｅｎｄｌ Ｂ． Ｏｎ－ｌｉｎｅ ＦＴ－Ｒａｍａｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｓｔａｒｃｈ ｇｅｌｅｔｉｎｉｓａｔｉｏｎ ａｎｄｅｎｚｙｍｅ ｃａｔａｌｙｓｅｄ ｓｔａｒｃｈ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ［Ｊ］． Ｖｉｂ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃ， ２０００，（２２）：８１－１９０．［２８］Ｄｅｒｂｙｓｈｉｒｅ Ｅ，Ｗｒｉｇｈｔ Ｄ Ｊ，Ｂｏｕｌｔｅｒ Ｄ．Ｌｅｇｕｍｉｎ ａｎｄ ｖｉｃｉｌｉｎ，ｓｔｏｒ－ａｇｅ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ Ｌｅｇｕｍｅ ｓｅｅｄｓ［Ｊ］． Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ，１９７６，（１５）：３－２４．［２９］Ｂｒｉｎｅｇａｒ Ａ Ｃ，Ｐｅｔｅｒｓｏｎ Ｄ Ｍ． Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｏａｔ ｇｌｏｂｕｌｉｎ ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅｓ［Ｊ］． Ａｒｃｈ Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ，１９８２，２１９：７１－７９．［３０］Ｎｅｉｌｓｅｎ Ｎ Ｃ． Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ １１Ｓ ｐｏｌｙｐｅｐ－ｔｉｄｅｓ ｉｎ ｓｏｙｂｅａｎｓ ［Ｊ］． Ｊ．Ａｍ．Ｏｉｌ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ．， １９８５，（６２）：１６８０－１６８６．［３１］Ｓｃｈｒａｄｅｒ Ｂ，Ｈｏｆｆｍｏｎ Ａ， Ｓｉｍｏｎ Ａ，ｅｔ ａｌ．Ｃａｎ ａ Ｒａｍａｎ ｒｅｎａｉｓ－ｓａｎｃｅ ｂｅ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｖｉａ ｔｈｅ ｎｅａｒ－ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］． Ｖｉｂ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃ， １９９１，（１）：２３９－２５０．［３２］Ｈａｒｗａｌｋｅｒ Ｖ Ｒ，Ｍａ Ｃ Ｙ． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｏａｔｇｌｏｂｕｌｉｎ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ［Ｊ］． Ｊ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉ，１９８７，５２：３９４－３９８．［３３］Ｍａ Ｃ Ｖ，Ｈａｒｗａｌｋｅｒ Ｖ Ｒ． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｎａｔｕｒａｔｉｏｎ ｏｆｏａｔ ｇｌｏｂｕｌｉｎ ｂｙ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｒｔ ａｎｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ［Ｊ］． Ｊ Ａｇｒｉｃ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ， １９９８， ３６：１５５－１６０．［３４］Ｍｅｎｇ Ｇ Ｔ， Ｍａ Ｃ Ｙ， Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｄ Ｌ． Ｒｏｍａｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ｓｔｕｄｙｏｆ ｇｌｏｂｕｌｉｎ ｆｒｏｍ Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ａｎｇｕｌａｒｉｓ （ｒｅｄ ｂｅａｎ）［Ｊ］． ＦｏｏｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ， ２００３，８１：４１１－４２０．功能肽的研究进展励建荣，封 平（浙江工商大学食品、生物与环境工程学院，杭州 浙江 ３１００３５）摘 要：迄今为止，人们已从人体、动物、植物和微生物等生物体中提取或合成了各种具有生理活性的多肽物质。
多肽药物的研究现状与应用前景
多肽药物的研究现状与应用前景多肽药物就是指由氨基酸序列组成、分子量小于10 kDa、具有生物学活性的化合物。
相比较其他的药物，多肽药物具有独特的优点，比如更精准的效果、更快的作用、更少的副作用等。
由于这些优点，多肽药物在医药领域展现出了广阔的应用前景。
一、多肽药物的研究现状多肽药物的研究始于20世纪50年代，起初主要应用于生殖激素和甲状腺激素。
近年来，随着技术的不断发展，多肽药物研究得到了迅速发展。
其中最重要的发现是利用化学合成技术合成多肽。
化学合成技术使得多肽的产量大幅提高，分子结构稳定，药物活性更易确定。
同时，研究人员还开发了多种新的研究手段，例如基于DNA的方法、鉴定切割点的方法等。
目前，多肽药物研究领域有很多激动人心的进展。
比如，多肽药物的组合使用已经成为研究热点之一。
此外，研究人员还成功制备了一些高效的转化酶蛋白，用于清除多肽药物中的切割产物，提高其活性。
二、多肽药物的应用前景尽管多肽药物的研究历史并不长，但其应用前景却不容小觑。
多肽药物具有很多其他药物所没有的优点，比如极短的半衰期、高度特异性等。
这使得多肽药物在各种疾病治疗方面具有很大的潜力。
目前，多肽药物已经被应用在以下几个领域：1. 肿瘤学多肽药物在肿瘤学领域的应用有着很大的前景。
研究人员已经成功地利用多肽技术开发出一些可靶向诊断、治疗肿瘤的药物。
比如，莲座菌多肽、Tyr3-octreotide（Tyr3-OC）等药物，通过与肿瘤细胞表面的靶区结合，实现对癌细胞的治疗。
2. 神经学多肽药物在神经学领域应用较为广泛。
比如，利用人血管内皮生长因子（VEGF）结合肝素的多肽，可通过神经干细胞使用，用于创伤性神经退化症的治疗。
3. 消化学多肽药物在消化学领域的应用主要集中于胰岛素的应用。
研究人员已经开发出了一些新型的胰岛素和糖皮质激素合成蛋白，用于糖尿病的治疗。
4. 心血管学多肽药物在心血管学领域的应用也很广泛。
目前已经成功开发出了一些可用于心脏病的药物。
多肽药物的合成和研究进展
多肽药物的合成和研究进展多肽药物是指由两个或者两个以上的氨基酸通过肽键结合形成的化合物。
这种药物具有良好的稳定性和高效性，可以针对性地调节体内的生理活动，因此在药物研发领域具有广泛的应用前景。
然而，多肽药物存在着易被酶降解、生物利用度低等问题，这些限制了它们的临床应用。
针对这些问题，学者们不断地探索新的合成方法，研究新的载体和修饰方法，以提高多肽药物的疗效和安全性。
一、多肽药物的合成方法多肽药物的合成方法主要有两种：化学合成和生物合成。
其中，化学合成是指利用化学反应方法，在实验室内将氨基酸分子通过肽键连接成为一条链的过程。
这种合成方法可以得到高纯度的产品，但其产量较低，合成过程中需要耗费大量的时间和人力物力成本。
而生物合成则是通过生物技术手段，利用生物体内的自然合成过程，由生物体内的纤维蛋白聚合酶（PPS）引导氨基酸聚合成为肽链的过程。
这种方法生产效率高，但产品的纯度有待进一步提高。
二、多肽药物的载体和修饰为了克服多肽药物易被酶降解、生物利用度低等问题，学者们开展了大量的载体和修饰研究。
载体是指将多肽药物和一种或者多种物质结合，以提高药物在体内的生物利用度和靶向效果。
目前常用的载体有脂质体、微球体和聚合物等。
此外，还有一种叫做水溶性载体的新型载体，能够有效地控制多肽药物的释放。
修饰是指在多肽药物的分子结构中引入一定程度的化学改变，以提高其疗效和生物利用度。
目前，很多学者都在研究一些小分子修饰剂，但是这些剂量往往很难控制，有些还会引起不良的副作用。
因此，目前研究的技术主要集中在底物依赖性修饰、外部范围限制修饰和蛋白质融合等方面。
这些技术能够降低药品出现副作用的风险，并提高了其生物利用度和靶向效果。
三、多肽药物的研究进展自20世纪以来，多肽药物在医学领域中得到了广泛的应用，特别是在肿瘤治疗、免疫调节和新型降糖药物等方面。
目前，多肽药物的研究主要包括三个方面：第一，对多肽药物的合成、载体和修饰进行持续性的优化和改进，以提高药物的安全性和疗效。
酶法水解燕麦多肽特性的研究
酶法水解燕麦多肽特性的研究张晓斌【摘要】研究蛋白酶水解工艺制备燕麦多肽,对燕麦多肽体积排阻进行高效液相色谱（SE-HPLC）分析,测定燕麦多肽的疏水性和溶解性,研究结果显示碱性蛋白酶对燕麦蛋白有较好的水解作用,当未用风味酶水解时,燕麦多肽的平均疏水性为105.43 kj/mol残基,当DH为16.86%时,溶解度达到了100%,并对燕麦多肽脱苦进行研究,测定燕麦多肽的分子量分布,燕麦多肽的相对分子质量分布范围在142～21281 Da 之间,主要集中在142～1413 Da之间。
%The technique of processing oat polypeptide by protease hydrolysis was studied.The oat polypeptide was analyzed by size exclusion high performance liquid chromatography（SE-HPLC）.The hydrophobic property and solubility of oat polypeptide was determined.The results showed that alkali protease has good hydrolyzation on oat protein.The average hydrophobic property of oat polypeptide was 105.43 kj/mol residues without flavorases.The solubility achieved 100% when 16.86% DH.Debitterizing of oat polypeptide was also studied and its molecular weight distribution was determined.The relative molecular mass distribution was around 142 ～ 21281Da,mainly in 142 ～1413 Da.【期刊名称】《粮油食品科技》【年(卷),期】2012(020)001【总页数】4页(P16-18,21)【关键词】燕麦;蛋白酶;多肽;水解;疏水性;溶解性【作者】张晓斌【作者单位】国家脂肪酸技术研究推广中心,安徽宿州234023【正文语种】中文【中图分类】TS210.1燕麦具有特殊的营养、保健功能，有较好的开发前景［1］。
酶法制备海洋活性肽及其功能活性研究进展
酶法制备海洋活性肽及其功能活性研究进展张岩;吴燕燕;李来好;杨贤庆;宫晓静【摘要】海洋生物活性肤(Marine biological active peptide)是从海洋生物中提取的具有优化机体代谢环境、有益于机体健康的一类多肤.酶法制备海洋生物活性肤是目前最常用的制备方法,是通过适当的蛋白酶水解海洋生物蛋白来制备生物活性肤的一种方法.海洋生物活性肤在降血压、抗氧化、抗凝血及抗菌等方面效果显著,对治疗和预防痰病具有巨大潜力.介绍海洋生物活性肤在酶解制备及其生物学功能方面国内外研究进展,为进一步开展海洋活性多肽研究提供参考.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】7页(P42-48)【关键词】海洋生物蛋白;酶法制备;生物活性肽;生物学功能【作者】张岩;吴燕燕;李来好;杨贤庆;宫晓静【作者单位】中国水产科学研究院南海水产研究所国家水产品加工技术研发中心,广州510300;上海海洋大学,上海201306;中国水产科学研究院南海水产研究所国家水产品加工技术研发中心,广州510300;中国水产科学研究院南海水产研究所国家水产品加工技术研发中心,广州510300;中国水产科学研究院南海水产研究所国家水产品加工技术研发中心,广州510300;中国水产科学研究院南海水产研究所国家水产品加工技术研发中心,广州510300;上海海洋大学,上海201306【正文语种】中文海洋生物资源丰富、种类繁多、生物链健全及再生能力强，海洋生物约占全球生物总量的一半。
多变的生活环境、漫长的进化历程使这些生物具有与陆生生物不同的生理性状，并产生许多结构新颖、作用特殊的生物活性物质，是新型生物活性物质的巨大来源，具有很大的开发潜力。
生物活性肽（biological active peptide）是指具有优化机体代谢环境、有益于机体健康的一类多肽。
一般由蛋白质酶解制得，通常含有3-20个氨基酸残基，它在原蛋白质序列上没有生物活性，但是通过酸、碱或酶水解释放后具有生物活性，其活性取决于它们的氨基酸组成及其排列顺序[1]。
多肽的制备
多肽的制备多肽是由多个氨基酸通过肽键连接而成的生物硬件分子。
在生物体内，多肽起着重要的生命活动调节作用，如激素、酶、抗体等。
同时在医药、生物学、化学等领域也有着广泛的应用。
为了获得高纯度的多肽，人们需要进行多肽的制备。
本文将介绍多肽的制备方法以及其中的技术难点。
一、多肽的合成方法1.化学合成法化学合成法是通过化学反应将氨基酸逐一连接起来形成多肽的方法。
化学合成法可以得到高纯度的多肽，但是对于较长的多肽来说，合成过程较为复杂，同时存在着副反应的风险。
常用的化学合成法包括肽酯合成法、二氧化碳缩合法、氟酸系列缩合法、Boc/Hmb保护肽合成法、Fmoc保护肽合成法等。
其中，Fmoc保护肽合成法是目前较为流行的一种方法。
2.生物合成法生物合成法是通过利用细胞内的生物合成酶来合成多肽。
生物合成法可以得到天然或半合成的多肽，具有高效、高选择性等优点，但是需要协同体系运作，所以技术难度较大。
常用的生物合成法有原核表达法、真核表达法、化学生物学方法等。
3.组合法组合法是利用已知肽段进行不同肽段的组合构成多肽，具有高度的灵活性和高效性。
组合法可分为串联法和并联法，串联法是将肽段逐一连接，而并联法是通过多肽段之间的交联产生新的多肽。
组合法对多肽的序列、长度等均具有较高的灵活性和可控性，但是仍存在着合成效率较低、非特异性等问题。
二、多肽合成中的技术难点1.肽键的形成在多肽的合成过程中，最关键的步骤是肽键的形成。
肽键是碳氮双键，由氨基酸中的羧基和氨基结合而成。
肽键的形成需要利用肽缩合试剂，如二甲基亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺(DMA)等。
但是这些与氨基酸反应的缩合试剂在做法过程中可能会导致污染，降低肽的成品率和品质。
2.产品纯度的提高多肽的合成较为复杂，合成产物中往往存在着单体、副产物和难溶性的杂质等，需要进行纯化和提纯。
高效液相层析(HPLC)、逆相高效液相层析(RP-HPLC)、凝胶过滤层析(GFC)、离子交换层析(IEX)等技术可以用于多肽的分离、纯化和提纯。
生物活性多肽的合成和清晰度
生物活性多肽的合成和清晰度生物活性多肽（Bioactive Peptides）是指具有特定生物功能的短链肽段，它们为生物体提供了许多生理功能，如促进生长发育、调节免疫功能、调控代谢过程和降低血压等。
因此，生物活性多肽在药物研究和健康食品产业中被广泛应用。
而在合成生物活性多肽的过程中，清晰度是一个非常重要的因素，它关系到多肽的纯度和结构，直接影响到其生物活性。
一、合成生物活性多肽方法现在常用的生物活性多肽的合成方法有化学合成法、酶法和微生物发酵法等。
其中化学合成法和酶法更为常用。
化学合成法是通过化学反应的方法在试管中将各个氨基酸分子链接在一起形成多肽，其中一种常见的化学合成方法是费-培法，它是通过不断加入已经保护好的氨基酸单体，使氨基酸单体逐一加入到多肽链中形成多肽。
不过，化学反应作为合成生物活性多肽的方法有个缺点，那就是它需要将多肽在溶液中溶解，在此过程中多肽可能会发生聚集或者结晶等现象，进而导致生物活性的下降。
酶法是一种利用酶催化叠氮基的形成从而实现合成多肽的方法，一些研究者利用共轭基叠氮基的不稳定性，通过加入还原剂或者某些促进剂的方式来催化去除多肽上的叠氮基。
与化学合成不同的是，酶法合成多肽不需要将多肽纯化到很高的纯度，因为酶能够高度特异性作用于反应物并促进反应的进行。
因此，与化学合成法相比，酶法合成生物活性多肽的效率较高，而且制品的合成纯度也比较高。
二、生物活性多肽的清晰度如果生物活性多肽的纯度达到一定程度，不仅有助于提高多肽的生物活性，而且可以使多肽药品更容易合成和制备。
而清晰度是多肽制备过程中关键的一步。
在合成多肽的过程中，清晰度指纯产品所占的百分比。
不干涉和不相关杂质都可能影响多肽的清晰度，因为多肽制备过程中，可能会由于反应条件不同或者反应体系中含有的杂质，进而导致多肽产物中存在未达到纯度要求的杂质。
样品纯度很难直接测量，因此测量清晰度的过程需要使用一些技术，包括常规物理化学方法，如色谱技术、光谱技术和质谱技术等。
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分 子 催 化 第 23卷
有初步的研究和应用. 2. 1. 1 胸腺五肽 ( TP25) 胸腺五肽 ( TP25)是人工 合成的五肽 (A rg2Lys2A sp 2Val2Tyr) , 对应胸腺生成 素的 32至 36位氨基酸序列 , 具有天然胸腺生成素 的全部生物活性.1 化学 2酶法合成 Nhomakorabea肽的特点
在化学合成肽中 , α2氨基 、羧基和各种侧链官 能团在合成前的保护和合成后的的脱保护是必不可
少的 , 也是最基本的耗时操作 , 并且还必须考虑一 直存在的消旋问题. 酶促肽合成与化学法相比具有 反应条件温和 、消旋作用小 、氨基酸侧链保护少和 立体专一性强等优点 [ 10 ] , 此外 , 区域选择性和立体 选择性也是酶法在肽合成中的两大优势所在 , 但单 从生物学方法考虑 , 该方法受到酶性质不稳定及产 率低等问题的限制 , 因此部分复杂多肽的合成必须 将化学法与酶法相结合才可实现.
第 23卷 第 5期 2009年 10月
分 子 催 化 JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS (CH INA )
文章编号 : 100123555 (2009) 0520477205
Vol. 23, No. 5 Oct. 2009
化学 2酶法合成多肽的研究进展
酶法在合成此三肽的过程中 , 既避免了 A rg胍基保 护的麻烦 , 又直接得到了纯度较高的产物.
Huang等 [ 21 ]还首次利用化学 2酶法在微水 2有机 相中 合 成 了 细 胞 粘 附 位 点 RGDS 前 体 四 肽 Bz2 RGDS2NH2 , 他们在化学法合成 GDS2NH2的基础上 , 利用胰蛋白酶在微水相中催化 Bz2A rg2OEt前体三 肽缩合形成 B z2RGDS2NH2 , 产率在 68. 3%左右. 乙 醇作为该反应体系的有机溶剂既无毒熔点又低 , 很 容易从反应体系中除去. 并且该四肽在此微水 2有 机相中很难发生次级水解反应 , 有利用于产率的提 高和产品的提纯. 2. 1. 3 甜味天苯二肽 天苯甜二肽 (A spartame, α2APM )是一种比较理想的甜味剂 , 已有 80多个国 家和地区批准使用 , 因此降低成本提高收率成为科 研人员研究的重点. 许激扬等 [ 22 ]探索了天 2苯甜二 肽生产的新技术 , 以马来酐与 L 2苯丙氨酸甲酯为原 料化学法缩合生成马来酰 2L 2苯丙氨酸甲酯 , 并将 后者异构化成富马酰 2L 2苯丙氨酸甲酯 ( FPM ) , 收 率达 95% , 且马来酐价廉易得 , 具有生产可行性. 接着以 FPM 及 氨 或 氨 供 体 为 底 物 , 利 用 E. coli 8901为酶源 , 将 FPM 成功地转化为 α2APM , 尽管 产物浓度低 , 但作为合成 α2APM 的新思路及新方 法 , 具有重要的理论意义与探索价值. 2. 1. 4 Fmoc2氨基酸片段 Fmoc2氨基酸衍生物广 泛应用于固相及液相肽合成中 , 但 Fmoc2肽片段的 合成却鲜有报道. 一方面由于 Fmoc2基团遇碱不稳 定 , 在皂化过程中容易被水解 , 因此不能通过简单 的皂 化 Fmoc2氨 基 酸 酯 来 制 备 ; 另 一 方 面 因 为 Fmoc2氨基酸衍生物的侧链保护基团在酸性条件下 不稳定 , 所以也不能通过酸解 C 端保护基来得到 Fmoc2肽片段. 为避免上述不稳定因素 , 采用化学 2 酶法在温和的条件下水解 C端保护基制备 Fmoc2肽 片段是最好的选择之一. Chen等 [ 23 ]报道在高浓度 的乙醇或异丙醇等有机溶剂中用碱性蛋白酶催化皂
武秀明 , 周 成 , 王安明 , 张 俊 , 岑 涛 , 杜志强 , 沈树宝 3
(南京工业大学 制药与生命科学学院 , 材料化学工程国家重点实验室 , 南京 210009)
关 键 词 : 化学 2酶法 ; 肽合成 ; 肽段 ; 多肽衍生物
中图分类号 : O643. 3
文献标识码 : A
2 化学 2酶法在合成多肽中的应用
2. 1 短肽片段的合成 短肽广泛存在于生物体内 , 具有很强的生物活
性 , 人工合成的短肽具有高效 、专一性 、易分离等 优点 , 可用于广谱性抗菌 、抗病毒 、抗肿瘤细胞的 药品开发 , 目前这方面的研究已深入到分子 、基因 水平 , 并能人工合成. 化学 2酶法在合成短肽方面已
化 Fmoc2氨基酸酯形成 Fmoc2氨基酸片段. 其合成 过程如图 1, 每步耦合产率均在 75% ～90%.
图 1 Fmoc2氨基酸片段合成示意图
Fig. 1 Schematic diagram of Fmoc2am ino acid fragments synthesis
2. 2 肽段缩合
化很困难. 而利用化学 2酶法缩合短肽片段的方式
收稿日期 : 2008211225; 修回日期 : 2009202210. 基金项目 : 十一五国家 863项目 (No. 2006AA02Z211) , 江苏省自然科学基金 (No. BK2006181) , 国家自然科学基金 (20376034) ,
江苏省高校研究生创新计划资助项目 (2007). 作者简介 : 武秀明 (1984 - ) , 女 , 硕士研究生. 3 通讯作者 : Tel: 025 - 83587349, E2mail: zsbshen@ njut. edu. cn;
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. 多肽类药物具有安全 、副作用小 、 用量小 (以 mg计 ) 、功能多样 、特异性强等特点 , 在细胞生理和代谢功能的调节上及抗肿瘤等方面具 有重要作用 [ 1 ]. 由于多肽的重要价值 , 人们正在不 断的探索人工合成具有生物活性多肽的方法.
Jackson等 [ 25 ]在合成 RN ase A 过程中 , 融合了 化学固相片段的合成和酶催化片段的缩合. 先酶促 合成 RNase A 的 C端序列的 (982124) , 再固相合成 N 端含 iNoc基团的片段 (77～97、64～76、52～63、 21～52和 1 ～20 ) , 最后进行各片段间的缩合. 在 酶法合成 C端序列过程中 , 酰基供体酯的高效离去 基团能提高缩合反应速率 , 从而降低起始片段和终 产物被蛋白酶水解的危险. 同时 Phe2NH2改良的羧 酰胺甲酯的极好离去基团和使用过量的酰基给体片
逐步化学合成生物活性短肽的收率是令人满意 代替逐步法对产物的总收率及纯度均有明显提高.
的 , 但若超过 20个肽 , 副产物则迅速增加 , 分离纯 2. 2. 1 去氨加压素 N 端片段 去氨加压素 ( 12去
第 5期 武秀明等 : 化学 2酶法合成多肽的研究进展
在合成 TP25 中 Z2A sp 2Val2Tyr2OH 三肽时 , 由 于 A sp有两个羧基 , 若用化学法合成 , 氨基端和 β2 羧基均需进行保护和脱保护处理. 若采用酶法 , 则 由于酶的区域选择性使 β2羧基不需加以保护 , 从而 简化了反应步骤. L i等 [ 17 ]通过分析酶促合成肽的 原理和酶本身的特性 、底物种类及性质等 , 选择用 Val2Tyr2OH为亲核试剂 , Z2A sp 2OM e 为酰基供体 , 用碱性蛋白酶 alcalase酶催化合成了 Z2A sp 2Val2Tyr2 OH , 最后结合化学法成功地将剩余两个氨基酸缩 合到该三肽上. 在合成 TP25前体 B z2A rg2Lys2OH 二 肽时 , 由于 A rg2OEt对胰蛋白酶的活性位点有竞争 作用 , 所以选择无任何保护基的 Lys2OH 作为亲核 受体 , W ang等 [ 18 ]用动力学控制方法 , 在乙醇 / Tris2 HC l缓冲溶液 (80: 20, v / v)中用胰蛋白酶催化合成 此前体二肽 , 产率达 76. 1%. 2. 1. 2 细胞粘附位点 RGD 三肽 细胞粘附位点 RGD (A rg2Gly2A sp )序列肽作为拮抗剂可用于治疗 心血管疾病 、骨质疏松 , 预防和治疗由细胞粘附异 常而导致的肿瘤 , 促进损伤的器官与组织的再生 、 伤口的愈合等 , 因其具有广泛的生物学功能 , 所以 该类肽的粘附性可作为药物设计的一个新靶点.
目前合成多肽的主要方法有化学法 、重组 DNA 技术和酶法三种. 其中化学法包括固相合成 [ 2～5 ]和 液相合成 [ 6 ] , 该合成技术已较为成熟 ; 而重组 DNA 技术的应用因其研究和发展周期长 、成本昂贵 、产 品提取回收较困难等问题而受到很大限制 ; 相比之 下 , 酶法合成具有反应条件温和 、区域选择性高 、 毒性小等优势 , 因此发展相当迅速 , 并且近 20年来 科学家们已对酶法合成多肽作了广泛的研究 [ 7～10 ]. 酶促肽合成具有其不可替代的优势 , 但酶法研究起 步较晚 , 与化学法相比 , 因其反应周期长 、产率不 如纯化学法高等缺点使得仅依靠酶法进行肽合成远 不能满足于工业生产的需求. 而将酶法与化学法相 结合后用于肽类的合成将可以有效的避免二者的缺 点 , 达到减少反应步骤 , 提高效率 , 降低成本的目 的. 本文将从化学 2酶法在合成短肽片段 、缩合肽段 及合成多肽衍生物中的研究进展进行综述.
其中 , 纤粘蛋白 ( Fibronectin)是由长达 2500个 氨基酸残基组成的一种暴露于细胞外的大分子糖蛋
白 , 可介导细胞对细胞外基质 ( ECM )的粘附作用 , 但其与细胞表面受体相互作用的决定性因素仅是一
个三肽序列 : RGD. 根据该三肽的化学结构特点 , Huang[ 19 ]和宋 明 媚 [ 20 ] 等 采 用 化 学 2酶 法 合 成 此 三 肽. 先利用简便且低廉的化学法经三步反应得到产 率较高的前体 Gly2A sp (NH2 ) 2二肽 , 然后在动力学 条件控制下用胰蛋白酶催化该二肽与 Bz2A rg2OEt 缩合形成 Bz2A rg2Gly2A sp (NH2 ) 2前体三肽. 化学 2