二硫键定义:
二硫键即为多肽分子中两个不同位点Cys的巯基(-SH)被氧化形成的S-S共价键。一条肽链上不同位置的氨基酸之间形成的二硫键,可以将肽链折叠成特定的空间结构。
常用到的多肽分子量较大,空间结构复杂。一条多肽链要较容易地构建二硫键则要求:两个半胱氨酸(Cys)在空间上的距离要接近。
注意点:
另外需要留心注意;多肽链结构中的巯基,它处于还原态时其化学性质活泼,使得连接时很容易发生副反应。并且可能还会和肽链上其他侧链发生一系列修饰反应。
因此,在进行多肽链修饰所选取的氧化剂以及氧化条件是连接反应的关键因素(二硫键的反应机理也较为复杂,既可能是自由基反应,也有可能是离子反应)。
方法:
1.多肽链的二硫键修饰中,分子内或者分子间只是形成一对二硫键的合成通常比较容易。可以根据需求选择不同的反应条件。例如空气氧化,DMSO氧化等温和的氧化反应;也可以采用H2O2,汞盐等激烈的反应条件。二硫键修饰的反应产物也比较容易纯化分离,得到较高的纯度和产率。
其中二硫键是多肽合成中空气氧化法是一个经典的方法,并且在相关研究中取得了较好的结果。运用空气氧化法:通常是将巯基处于还原态的多肽溶于水中,在近中性或弱碱性条件下(pH值6.5—10),反应24h以上。
碘氧化法在多肽合成中应用同样较多,一般将多肽溶于25%的甲醇水溶液或30%的醋酸水溶液中,逐滴滴加10—15mol/L的碘进行氧化,反应15—40min。当肽链中含有对碘比较敏感的Tyr、Trp、Met和His的残基时,氧化条件要控制的更准确,氧化完后,需要加入维生素C或硫代硫酸钠除去溶液中过量的碘。
2.当一条肽链上需要形成两对或两对以上的二硫键时,反应过程就会比只是形成一对复杂得多出很多。
在固相合成多肽之前,需要提前设计多对二硫键形成的顺序以及方法路线,选择不同的侧链巯基保护基,利用其不同保护基的性质差异,分步氧化形成两对或多对二硫键。一般常常采用的巯基保护基有trt,Acm,Mmt,tBu,Bzl等多种基团。
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