N-磷酰化氨基酸生成分子内磷酸羧酸混酐反应机理的MNDO研究

Ｎ－Ｄ磷酰化氨基酸在温和条件下即可发生磷上酯交换反应,羧基上的酯化反应,与氨基酸反应成肽及与核苷反应形成聚核苷酸等。这些化学性质在生命起源研究中具有重要意义。最近的表明：分子内磷酸羧酯混酐可能是这几类反应的共同中间体,这类中间体性质活泼难以从反应中直接观察到。     

·OH自由基诱导氧化磷酰化甲硫氨酸的pH效应

近年来,甲硫氨酸的辐射化学研究十分活跃,这是因为甲硫氨酸能快速清除·OH自由基而具有对生物的辐射保护作用。生物大分子的磷酰化作用亦越来越受重视,众所周知,在DNA和RNA中,磷酸酯是储存和传输能量的“生物能源库”;近年来基因调控研究的重大进展在于发现了蛋白质的可逆磷酰化作用,不仅是酶活性调节、基因表达调控、细胞生长调节等的关键环节,而且在解决肿瘤的发生与治疗、抗辐射损伤及抗衰老方面具有特殊作用。另外,磷酰化氨基酸及小肽已被证明具有药物性能。氨基酸是蛋白质的基本结构单位,因此研究磷酰化氨基酸的辐解机理对了解生物大分子磷酰化作用具有重要意义。     

N-磷酰氨基酸的分子内磷酰基迁移与结构的关系

美国的埃德蒙·费希尔和埃德温·克雷布斯因“可逆的蛋白质磷酸化作用”方面的发现而获得1992年度诺贝尔医学奖.事实证明,大多数酶的活性是通过肽链中的某个丝氨酸残基的磷酰化-去磷酰化进行调节的.许多情况下这一丝氨酸N-端附近总存在碱性氨基酸,C-端附近总存在酸性氨基酸残基.要了解磷酸化-去磷酰化过程起什么样作用的细节,就需要对磷酰化的丝、苏氨酸的化学特性进行研究.     

肽键对色氨酸、酪氨酸、组氨酸二肽光敏氧化的调控

在光疗中,蛋白质的损伤是由于5种氨基酸残基(色氨酸、酪氨酸、组氨酸、甲硫氨酸及半胱氨酸)的光敏氧化所引起的.但这5种氨基酸单体与蛋白质中相应氨基酸残基光敏氧化反应动力学及反应机理都有区别.例如,Tassin报道将色氨酸嵌入多肽链后会显著改变其对光敏氧化的敏感性及其反应产物.因此,在光疗研究中必须搞清楚底物的结构与发生光敏氧化能力之间的关系,其中肽键对多肽中氨基酸残基光敏氧化的调控尤其值得重视.作为对多肽的简化,本文研究肽键对含色氨酸、酪氨酸或组氨酸二肽光敏氧化的影响.这些二肽由上述3种氨基酸的氨基或羧基与不易光敏氧化的甘氨酸生成.用磷(Ⅲ)磺化四苯并三氮杂呵罗(H[TBC(SO_3H)_4P(OH)])作为光敏剂,该化合物能在水溶液中有效地光敏产生单线态氧(~1O_2).     

HPLC在线二阶微分光谱法检测基因工程产品的C-端肽

遗传工程重组蛋白质N-端序列和C-端序列分析是鉴定其结构特征的2项重要的指标.N-端的序列分析即采用经典的Edman方法,在商品化的仪器上自动分析50个以内的N-端氨基酸残基,已经是一种常规方法,近年来技术发展可以通过SDS-PAGE电泳印迹到PVDF膜上,在膜上直接分析蛋白的N-端序列,不但可以用来测定产品的顺序,而且为检验基因工程培养物是否与预期表达产物相吻合提供了一个相当简便的方法.     

(DIPP-L-Leu)2-L-Lys-OCH3抑制K562细胞周期并诱导细胞凋亡

利用本实验室建立的方法，合成了20种N-磷酰二肽甲酯，通过MTT比色实验筛选，发现（DIPP-L-Leu)2-L-Lys-OCH3对K562细胞的增殖抑制作用明显好于其他的N-磷酰二肽甲酯（IC50为22.66μmol/L），通过对其结构类似物的活性研究，发现DIPP-和-OCH3都是使其具有活性的必不可少的基团，细胞核的形态学改变，DNA琼脂糖凝胶电泳出现梯状条带及流式细胞仪检测到早期的凋亡细胞都证明（DIPP-L-Leu)2-L-Lys-OCH3对K562细胞的增殖抑制作用是通过诱导其发生细胞凋亡实现的，利用碘化丙锭对细胞核内染色质进行着色，流式细胞仪测定细胞内DNA分布情况，发现（DIPP-L-Leu)2-L-Lys-OCH3同时具有细胞周期抑制作用，推测（DIPP-L-Leu)2-L-Lys-OCH3可能通过将细胞阻滞在G2/M期，再启动这一时相的凋亡调控机制而引发细胞凋亡。     

在快原子轰击源下,小肽的(2M+H)~+现象

我们在研究肽的快原子轰击质谱时,发现许多小肽除了准分子离子峰(M+H)~+外,还可观察到(2 M+H)~+峰。本文研究了二十二种不同类型的小肽,包括二肽、三肽、四肽、五肽及一个成环的五肽;有的肽氨端或羧端是游离的,但大多数是分别被不同保护基保护的;有的仅含中性氨基酸,也有含酸性或碱性氨基酸。在它们的快原子轰击质谱图上,均可观察到(2 M+H)~+峰(表1)。     

HOEC活泼酯在固相肽合成中的应用——促生长激素释放肽的合成

N-羟基琥珀酰亚胺(HOSu)活泼酯法具有缩合产物旋光纯度高等特点。因此,它在肽合成尤其是通过片段缩合的肽合成中得到广泛的应用。但是,HOSu活泼酯法易发生一些副反应,形成极为不利的副产物,如在活化步骤形成琥珀酰亚胺氧羰基-β-丙氨酸的HOSu酯     

去六肽(B_(25)-B_(30))胰岛素(DHI)的酶促合成

我们曾用半合成方法从DOI制备胰岛素的类似物,说明去六肽(B_(25)-B_(30))胰岛素仍具有胰岛素的生物活力。由于在半合成中羧基的酯化及皂化有副反应产生,半合成产物的质量尚待提高。井上等利用胰蛋白水解酶的逆反应成功地将人胰岛素的八肽(B_(23)-B_(30))与猪的DOI反应而获得人的胰岛素。在本工作中我们研究了DHI酶促合成的适宜条件及产物的分离,获得了均一的DHI。     

两亲性的蝎毒毒素扰动脂双层促进脱血红素细胞色素c跨膜运送

细胞质中合成的线粒体蛋白质大部分在N-端有一段导肽,导肽的两亲性对引导该蛋白质进入线粒体是很重要的。导肽的作用可能是对膜脂进行扰动以便使牵引的蛋白质通过脂双层。细胞色素c的前体——脱血红素细胞色素c(Apocytochrome c简称apocy.c)是在细胞质中合成的,它本身没有导肽,但它能自发地插入或通过人工膜,不同来源的apocyt.c可能由于N-端序列形成的二级结构的两亲性的差异导致其转运能力不同。     

N-乙酰氨基葡聚糖的相转移催化苄醚化

多糖这种多羟基高分子化合物,由于分子内和分子间氢键的影响,以及很难在溶液中反应,在多糖改性或结构研究中很难获得全取代或选择性取代的产物。 作者运用液-固间的相转移催化技术,成功地制备了6-O-苄基N-乙酰氨基葡聚糖和3,6-O-二-苄基N-乙酰氨基葡聚糖。     

Cis-[Pd(en)(H2O)2](NO3)2与N-AcCysMe反应动力学研究

近年来,人工限制性蛋白水解酶的研究引起很多化学家的兴趣,最近我们发现,Pd(Ⅱ)配合物具有选择性水解多肽中含硫氨基酸残基羧端酰胺键的功能,对快的水解反应其半衰期t_(1/2)仅10多分钟.在用[Pd(en)(H_2O)_2]~(2+)作为促进剂时,在酰胺键水解过程中同时发现有游离的乙二胺从Pd(Ⅱ)上释放出来,而且我们又发现,Pd(Ⅱ)的含硫氨基酸及肽的配合物本身对水解肽键也很有效.因此,我们用~1H NMR跟踪技术较详细地研究了N-AcCysMe与Cis-[Pd(en)(H_2O)_2]~(2+)的反应以及乙二胺的释放动力学.这对深入了解Pd(Ⅱ)与含硫氨基酸之间的作用以及Cis-[Pd(en)(H_2O)_2]~(2+)促进酰胺键的选择性水解机理均具有一定意义.     

C60吡咯烷衍生物的合成研究

通过加成反应对富勒烯进行化学修饰引起了合成化学家的广泛兴趣.研究表明,C_(60)具有缺电子烯烃的性质,可以发生一系列的环加成反应.这类反应主要包括[4 2],[3 2],[2 2]和[2 1]型 其中,通过亚胺叶立德与C_60发生的1,3-偶极环加成反应([3 2]型)形成N-取代的和N-未取代的C_(60)吡咯烷衍生物是用于C_(60)化学修饰的最重要方法之一,也是C_(60)化学修饰的热点之一,这类衍生物含有NH或其他活性官能团,可以进一步进行2次衍生化,得到在材料科学和技术中有潜在应用的目标分子.亚胺叶立德的来源很广泛,一种比较简单和有效的方法是在氮气流保护下,回流醛和α-氨基酸的甲苯溶液.Maggini及其同事首先利     

猪胰脂肪酶在单相有机溶剂中催化酯交换反应拆分DL-苯丙氨酸

近年来,随着酶工程研究的发展,酶在有机溶剂中的应用变得广泛.利用酶反应的立体选择性、区域选择性对许多醇、酯进行了光学拆分.其中也有报道利用酶在有机相中拆分氨基酸的结果,如α-胰凝乳蛋白酶在甲苯-水双相体系中拆分DL-苯丙氨酸甲酯,此反应实际上是水相进行的水解反应;α-胰凝乳蛋白酶在甲醇中催化DL-苯丙氨酸异丙醇酯和甲醇的酯交换反应,此反应酶存在于水相,反应过程必须随时控制pH;脂肪酶催化氨基酸N端     

用四氢噻唑-2-硫酮分解氨基酸铜络合物的研究

多官能团的氨基酸如L-赖氨酸、L-酪氨酸在合成肽过程中或进行其它化学反应时,常需将其侧链官能团ε-氨基或酚羟基加以适当的保护。通常的方法是使氨基酸的α-氨基和α-羧基与二价铜离子形成一个稳定的络合物(Ⅰ):     

固相反应合成M(biN)_nCl_2配合物

固-固化学反应具有一定的优点,在原子簇合成、直接法固相制备化合物等方面已有所表现。研究表明,在溶液中快速进行的连续反应如在固相中进行,速度会降低,而且控制适当的条件可使反应停留在任意一个中间产物上,这在溶液中是难以做到的。基于此,我们用固-固反应制备了M(biN)_xCl_2[I],     

用封端法制备超支化聚合物功能材料

将封法用于超支化聚合物的功能化，制得了两种新型荧光超支化聚合物材料，即超支化聚醚及超支化聚砜胺荧光材料，用Ｎ，Ｎ－二甲氨基对苯甲醛与超支化聚的末端双羟基发生羟醛缩合反应，制得我超支化聚醚，在三乙胺存在下，一种新的ＡＢ２型砜胺单体在氯仿中于４０℃反应６０ｈ，得到端双键超支化聚砜胺，再用Ｎ，Ｎ－二甲氨基对苯胺与末端双键反应，合成了荧光超支化聚耐砜胺，这两种产物在固态及溶液状态下皆发射贡－绿色荧光，最大     

抗原化的抗体

在对关系蛋白质的抗原性、体液及细胞反应的成功诱导所必须的分子机理和细胞活动的认识方面,业已取得了极大进展。已探索出了合成蛋白质抗原的新方法。但是,因为对在适当细胞受体水平上的氨基酸顺序、蛋白质折叠和功能之间的关系认识不够,所以影响了新方法的实际应用。过去10多年以来,把合成肽作为已知抗原结构短氨基酸顺序的方便人造复制物视为重点。虽然开始时热情很高,但合成肽方法的缺点,已慢慢暴露出来。其中,三级结构的可预见性很差,而且也缺乏免疫原性。肽很可能是以几种亚稳态构型存在于溶液中,而有些可能,另有些则不可能达到最佳受体     

聚酮聚肽类天然产物生物合成过程中“多余”结构单元的引入、去除及其生物学意义

来源于动植物或微生物的天然产物,特别是聚酮类(polyketides,PKs)、非核糖体聚肽类(non-ribosomal peptides,NRPs)及其杂合化合物,由于其广泛而良好的生物活性而在现代医药产业中占有重要地位,引起人们极大的研究兴趣.近年来,在PKs,NRPs及其杂合类化合物的生物合成研究中,一些结构单元先被引入,再在后续反应中被去除的现象在某些分子中陆续被发现.这些结构单元包括脂肪酰基、氨基酸残基、非天然氨基酸残基和脂肪酰基-氨基酸等,其引入往往发生在聚酮合成酶或聚肽合成酶的装配线上,而去除发生在线下,并且去除机制差异巨大.更特别的是,这些结构单元看似多余,但实际上起到了非常重要的作用,例如作为生化反应的保护基团、控制后续生化反应指导分子组装、特殊的自身抗性保护机制等等.本文总结了2000年以来报道的这一类分子中额外结构单元的引入以及去除的生化过程,探讨这一过程在生命活动中的重要作用,从这些有限的例子中发现一些规律,为分析其他复杂生化反应和生物体生命活动提供线索,为其他化合物的生物合成途径研究提供参考,并且可以作为基因信息与化合物结构关联的重要桥梁为现代生物信息学分析提供依据.     

对-环胺甲基苯丙氨酸的合成、拆分及保护

在肽类药物的研究中,合成具有特殊结构的天然肽类似物,是探索肽结构与功能关系的重要方法,也是寻找高效低毒肽类药物的重要途径。这种工作大致可从几个方面进行:1.改变肽的主链结构。在肽链中引入其他化学键,如将酰胺键的羰基变为硫羰基等。2.改变氨基酸残基的侧链结构。如引入非天然氨基酸或对天然氨基酸侧链进行化学修饰等。3.肽链中引入D型氨基酸能有效地抑制体内蛋白酶对肽链的水解,也能改变肽的构象。