蛋白质化学合成论文-杨冰,贺长栋,董苏伟

蛋白质化学合成论文-杨冰,贺长栋,董苏伟

导读:本文包含了蛋白质化学合成论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:糖,氮连接聚糖,复杂型N糖链,糖蛋白

蛋白质化学合成论文文献综述

杨冰,贺长栋,董苏伟[1](2018)在《蛋白质氮连接聚糖的化学合成研究进展》一文中研究指出糖是自然界种类最丰富、结构最多样的一类生物分子,参与了许多重要的生命过程.糖在生物体内通常以糖脂、糖蛋白等缀合物的形式存在,发挥着十分重要的生物学作用.氮连接聚糖(N-linked glycan)是糖蛋白的重要组成部分,但是在自然界中通常以微观非均一的形式存在,均一结构的糖链难以获取,这极大地阻碍了糖科学的相关研究.化学合成是获取均一结构聚糖、进而用以研究其生物学功能的重要手段.本综述着重总结了通过化学方法制备真核蛋白质中最为常见的一类糖链——复杂型氮连接聚糖的最新研究进展.(本文来源于《中国科学:化学》期刊2018年11期)

王佳星[2](2017)在《多肽邻苯二胺选择性活化法用于蛋白质化学合成》一文中研究指出多肽硫酯是蛋白质化学合成中用到的一种关键合成中间体。在使用基于9-芴甲氧羰基的固相多肽合成方法进行多肽硫酯制备时,由于亲核性脱保护条件的使用,多肽硫酯的直接合成比较困难,因此常采用先合成硫酯前体再进行活化的策略。多肽邻苯二胺是一种在前人研究中已被使用的多肽硫酯前体,具有容易制备等优点。然而,前人所使用的多肽邻苯二胺活化方法选择性较差,活化步骤在全保护状态下进行。若多肽邻苯二胺的活化能在无保护状态下进行,该硫酯前体在多片段连接中的应用有望得到进一步拓展。本文报道了一种选择性活化多肽邻苯二胺的方法。完全无保护的多肽邻苯二胺可在酸性水溶液中被亚硝酸钠活化,进而在外加硫醇作用下转变为多肽硫酯,用于蛋白质化学合成。一系列模型实验表明,该方法对多种碳末端氨基酸残基具有较高的效率,消旋倾向较低,且保持了自然化学连接的选择性。中间体捕获实验表明活化过程经历了多肽苯并叁氮唑这一活性中间体。由于亚硝酸钠活化条件与多肽所含的各种官能团兼容,多肽邻苯二胺可作为活性被掩蔽的硫酯参与连接反应,并在需要时得到活化。该特性使得其在蛋白质多片段连接中的应用得到了拓展。本文以组蛋白H2B的全合成为例展示了多肽邻苯二胺亚硝酸钠活化法在多片段连接中的实用性。组蛋白H2B被分为五个多肽片段,以收敛式策略合成。多肽邻苯二胺在合成中发挥了活性被掩蔽的硫酯的作用,并且展现了与基于自由基的选择性脱硫等蛋白合成中常用反应的兼容性。最后,本文展示了多肽邻苯二胺亚硝酸钠活化法在主链首尾相连的环肽天然产物的全合成中的应用。环肽SFTI-1的制备表明本文方法适用于多肽的分子内连接。而环肽lactocyclicin Q的全合成则证明多肽邻苯二胺可被进一步修饰的特性在某些情况下有助于提升蛋白质化学合成的效率。在lactocyclicin Q的制备过程中,由于一段多肽片段的溶解性不佳,第二步连接反应的产率较低。通过使用附加了助溶性精氨酸标签的多肽邻苯二胺代替最初使用的多肽酰肼,该溶解性问题得到了解决,连接产率得到了显着提升。(本文来源于《清华大学》期刊2017-05-01)

高校飞[3](2017)在《面向蛋白质化学合成和修饰的方法与应用》一文中研究指出作为生命体的重要组成部分,蛋白质在各个领域支撑着细胞的生命过程,发挥其独特的生理功能。随着人类基因组草图的完成,蛋白质结构与功能的关系逐渐成为生命科学研究的前沿。而蛋白质的翻译后修饰过程,如磷酸化,甲基化,乙酰化,泛素化,糖基化等对细胞的结构和功能的调控发挥重要作用,且与许多疾病的发生密切相关,从而得到科学家们的广泛关注。获得高纯的天然蛋白是蛋白质结构与功能关系的研究得以展开的前提,传统的生物提取法和基因表达法得到的蛋白质远远不能满足当前研究的需要。蛋白质的化学全合成法理论上能够克服生物提取法和基因表达法的缺陷,在原子尺度对蛋白质结构实现精确调控。另外,基于化学法的蛋白生物正交标记或修饰,能够实现细胞中蛋白质定位,从而帮助科学家更深入地理解蛋白与细胞内其他组分相互作用或者蛋白质生物代谢过程的机理,而这些修饰或者标记的蛋白分子难以通过生物表达获得。通过化学合成或者修饰,研究者们能够得到高纯的天然蛋白或者特定位点修饰的蛋白,而不受修饰位点,修饰类型和修饰数量的影响。这些通过化学合成或者修饰方法得到的结构确定的目标分子,有利于科研工作者们在分子水平上更清楚理解蛋白质的结构与功能的关系。因此,蛋白质的化学合成和修饰方法越来越受到研究者的关注。近年来,科研工作者们发展了各种各样的关于蛋白质化学合成以及修饰的策略,但仍有一些挑战待解决,其中包括多肽片段的连接和N-糖基化修饰。本文以蛋白质化学中多肽片段连接和修饰为主要目标,着重考察多肽片段自然化学连接之后的光催化脱硫和基于4-硝基苯硫酚酯胺解的多肽片段的N-糖基化,同时也对W(Mo)/S/Cu铜原子簇催化迭氮与炔基环加成反应的催化活性进行初步探索,并对该方法进行初步应用。本论文主要内容如下:首先,对蛋白质化学合成和选择性修饰的发展进行简要概述,并对多肽片段连接方法和生物正交修饰的方法及应用进行归纳和总结。其次,用光催化剂叁联吡啶氯化钌和叁苯基膦叁间磺酸钠盐代替自由基引发剂和叁(2-羧乙基)膦,以小分子半胱氨酸和谷胱甘肽为模型,实现可见光诱导的光催化半胱氨酸脱硫。该方法优化后条件被成功应用于含半胱氨酸的多肽模型分子的脱硫,并以十一条含半胱氨酸多肽为底物考察该光催化反应的适用范围,结果证明可见光诱导的光催化脱硫方法对多肽链中天然氨基酸侧链残基,含硫基团,糖基等兼容性较好。我们将该脱硫方法与自然化学连接方法结合,实现线性多肽片段的连接以及天然产物环肽的化学合成。另外,从简单的活泼酯胺解出发,以氨基单糖和Fmoc保护的甘氨酸活泼酯为底物,优化出适用于N-糖基化的4-硝基苯硫酚酯。通过4-硝基苯硫酚酯多肽与氨基糖的胺解,我们实现了糖基与多条肽链连接,并拓展底物范围。此外,简化了寡糖供体唾液酸糖肽的提取过程,实验结果表明基于4-硝基苯硫酚酯多肽胺解的N-糖基化过程对寡糖同样适用。将此方法与ligation/desulfurization方法结合,实现糖肽片段的连接。最后,首次将结构多样的W(Mo)/S/Cu铜原子簇应用于催化迭氮与炔基的环加成反应,考察结构不同的W(Mo)/S/Cu铜原子簇的催化活性,优化出催化活性最好的[NH4]2[WS4Cu4I4]铜原子簇,并对[NH4]2[WS4Cu4I4]铜原子簇催化反应的底物范围进行拓展。另外,[NH4]2[WS4Cu4I4]铜原子簇成功应用于催化糖类和聚乙二醇等生物相容性好的分子或材料的修饰反应,为蛋白质化学各生物分子的修饰和改性提供一种新的途径。(本文来源于《华中师范大学》期刊2017-05-01)

李思践[4](2016)在《富含二硫键多肽/蛋白质的化学合成新方法及其结构研究》一文中研究指出近年来,多肽/蛋白质类药物由于具有靶向性强、药效高、毒副作用低,在体内易于代谢等特点受到了制药领域的广泛关注。其中毒素多肽/蛋白是一类富含二硫键的特殊功能多肽,主要是通过与细胞的特定受体蛋白(如通道蛋白)相互结合进而发挥作用。这些受体蛋白通常都是重要的离子通道(膜蛋白),与细胞的增值分化乃至人类各种疾病密切相关。由于毒素蛋白是自然界长期进化的产物,它们与特定受体结合的特异性和效率远超过人工通过高通量筛选得到的小分子化合物。基于此,毒素多肽/蛋白因具有良好的生物活性、极高的特异性而成为当前多肽药物开发的研究热点。然而,由于毒素多肽/蛋白具有的特殊结构,使用传统的基因重组表达方法难以大量获得具有正确结构、功能的该类蛋白质。近期兴起的蛋白质化学合成法则弥补了传统方法中的这些问题,甚至在产量和效率上也都有明显优势,蛋白质的化学合成目前已被认为是获得多肽和蛋白质的一种高效、有力的手段。本文作者运用多肽酰肼连接技术结合的多肽/蛋白质固相合成策略,高效的合成了一系列富含二硫键的毒素多肽(人源β防御素-4,μ-芋螺毒素SⅢA,以及海葵毒素肽APET×2),并使用优化的条件成功将其复性,获得了具有正确空间结构的毒素肽。然而,由于毒素多肽富含多对二硫键的特性,使其天然的复性效率较低并难以分离纯化。为解决该问题,我们运用了Tian课题组发明的以二氨基二酸替代多肽中二硫键的策略优化毒素多肽的合成及复性。具体来说,使用二氨基二酸可以减少蛋白质中二硫键的错配进而明显提高合成及复性效率。使用该策略我们实现了Hepcidin衍生物的化学合成和复性。同时证明了以二氨基二酸替代二硫键确实可以提高Hepcidin在化学合成和复性中的效率与准确率。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2016-03-01)

陈晨晨[5](2015)在《发展蛋白质化学合成新方法用于重要蛋白的合成与修饰》一文中研究指出随着人类基因组计划的结束,蛋白质结构与功能之间的关系已经成为生命科学的前沿方向。蛋白质的甲基化、磷酸化、糖基化和泛素化受到科研工作者的广泛关注。如何获得高纯度的此类蛋白是相关研究得以进行的关键。传统的生物表达方法只能获得天然氨基酸序列的蛋白质,而翻译后修饰蛋白往往很难获得。最近,S chultz发展的人工编码非天然氨基酸技术,可以将非天然氨基酸嵌入到目标蛋白中,从而获得某些翻译后修饰蛋白。但是该方法蛋白表达效率较低,且可嵌入的非天然氨基酸数量有限。蛋白质化学合成技术被认为是获得翻译后修饰蛋白强有力的手段。在蛋白质片段连接中,Kent发展的自然化学连接反应被成功应用于许多重要蛋白的化学全合成中。自然化学连接反应是通过C端硫酯肽和N端半胱氨酸肽之间化学选择性成酰胺键而实现肽片段连接。但是,自然化学连接反应中C端硫酯肽无法通过Fmoc固相合成方法得到。为此,Liu课题组发展了多肽酰肼法来实现Fmoc法中C端硫酯肽的合成。该方法具有操作简单,连接效率高的优点。本文作者以多肽酰肼法为基础,将其成功应用于药用肽Nesiritide的合成。而且以多肽酰肼作为前体,实现了在温和条件下硫代羧酸的制备,并应用于生物毒素Trifolitoxin的合成以及LC3蛋白的荧光标记中。此外,作者发展了新型硫醇(MTG)试剂,并将其应用于一锅法连接-脱硫中,实现了泛素蛋白的叁片段和二片段合成。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2015-03-01)

刘磊[6](2014)在《蛋白质化学合成探索》一文中研究指出蛋白质是具有明确空间结构的有机分子。自然界中的一些蛋白质难以通过生物技术来充分量地获取,因此化学合成有望提供物质满足相关的生化、结构、机制、和药化的研究。同时人工设计的非自然蛋白质是值得探索的功能分子,有望成为高效率的药物和催化剂。我们尝试探索蛋白质的化学合成,发展了酰肼连接反应,合成了一些目标蛋白质分子。(本文来源于《中国化学会全国第十一届有机合成化学学术研讨会论文集》期刊2014-10-16)

刘磊[7](2012)在《蛋白质化学合成探索》一文中研究指出蛋白质化学合成是一个基础问题。我们探索发现蛋白酰肼偶联反应与多肽不可逆氮-硫迁移反应,完成细胞色素氧化酶-17、自噬微管蛋白LC3等蛋白质的化学合成。(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第3分会场摘要集》期刊2012-04-13)

沈非[8](2012)在《整合膜蛋白质的化学合成》一文中研究指出整合膜蛋白质的数量占生物蛋白质库的四分之一左右。整合膜蛋白质包括运输蛋白质,连接蛋白质,通道蛋白质,受体蛋白质,蛋白酶和结构膜锚定蛋白质等。这些蛋白质在支撑细胞结构,运输物质进出细胞,细胞间免疫识别和酶催化等过程中起到关键作用。基于以上的重要功能,整合膜蛋白质特别是包含多个跨膜区域的膜蛋白质是当今基础科研和生物医学的重要靶标。然而传统的基因重组表达技术一般无法高效表达出足够量的膜蛋白质用于生物物理和生物化学的研究。化学合成、半合成蛋白质的策略被认为是基因重组表达技术获得膜蛋白质的有效替代方法。因此,发展高效的化学合成膜蛋白质的方法是当今化学生物学中的热点问题。文中首先对历史上用于膜蛋白质化学合成的技术工具进行了调研综述。主要包括多肽合成制备技术,多肽的分离纯化技术以及多肽片段的连接技术。并将前人合成的膜蛋白质进行了详细的总结,我们认为目前的技术难题在于如何提高整合膜蛋白质及其片段多肽的溶解度。前人研究中显示,氟化醇试剂特别是六氟异丙醇具有良好的溶解难溶多肽的性质。工作中系统的测试了含有不同比例六氟异丙醇的溶液对跨膜多肽溶解度的影响。通过反向高效液相色谱法和紫外分光光度法确定,60%HFIP/8M Urea的混合溶液对于跨膜多肽具有最强的溶解能力。并且在此混合溶液中测试了自然化学连接的效率。最后,以Fmoc/tBu/TFA固相合成技术为基础,化学合成了一个包含116个氨基酸的膜蛋白质——内向整流钾离子通道16(Kir5.1)。发展了一种基于丝氨酸、苏氨酸侧链联接的精氨酸增溶基团的方法。新方法对于合成其它膜蛋白质具有一定的指导意义。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2012-04-01)

郑基深[9](2012)在《面向蛋白质化学合成与修饰的新方法》一文中研究指出携带翻译后修饰的天然蛋白质和赋予人造功能的非天然蛋白质工具的合成,在现代生物医学及药物科学研究中具有重要意义。因此,发展高效的化学全合成方法,得到更大更复杂的蛋白质是蛋白质合成化学领域的重大前沿研究方向。蛋白质化学全合成方法理论上能克服生物或化学生物学方法的所有限制,可以获得在原子尺度上精确调控的目标蛋白质。Kent等人发展的自然化学连接是蛋白质合成化学领域的一个里程碑,该技术将一个未保护的C-端多肽硫酯片段及一个N-端半胱氨酸残基的多肽片段在中性缓冲液中进行连接,高选择性地得到以半胱氨酸为连接位点的产物。该方法是当前化学合成蛋白最有效的方法。自然化学连接方法要求N-端连接位点必须是半胱氨酸,而半胱氨酸在蛋白质中的含量丰度仅为1.4%。经过多年的发展,通过巯基化氨基酸位点的连接-脱硫策略,突破N-端半胱氨酸限制,实现了Ala,Lys,Phe,Val,Leu,Glu等位点的连接,极大地提高了蛋白质化学全合成的能力。自然化学连接方法的另一关键中间体C-端多肽硫酯。但是,多肽硫酯的制备困难,当前最常用的基于Boc-SPPS的制备方法存在操作困难,与糖肽和磷酸化肽等含酸敏感的翻译后修饰多肽硫酯制备不相容。因此,发展高效的Fmoc-SPPS方法制备C-端多肽硫酯和C-端修饰片段替代多肽硫酯进行自然化学连接具有重要意义。此外,需要发展高效多片段连接方法,得到更大、更复杂的蛋白质。针对以上问题,本论文:(1)发展了N-to-S酰基迁移合成多肽硫酯的新方法。该方法基于一个烯酰胺结构氨基酸,使用温和的Fmoc-SPPS方法完成多肽链的组装,在最后的TFA切割步骤,利用N-to-S酰基迁移实现多肽硫酯的合成;(2)发展了一类新的新型氧酯结构(Ⅰ),其对应的多肽氧酯能通过温和的Fmoc-SPPS方法合成,再通过O-to-S原位酰基迁移生成多肽硫酯,成功实现与N-端半胱氨酸片段的NCL连接;(3)利用不同多肽氧酯(Ⅰ,Ⅱ)存在巨大的反应活性差别,通过新型的叁片段KCL连接,成功地实现了蛋白质化学全合成。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2012-03-01)

方葛敏[10](2012)在《酰肼连接反应用于蛋白质化学合成》一文中研究指出随着人类基因组计划的完成,蛋白质的结构功能关系成为生物学研究的前沿问题。其中蛋白质的翻译后修饰过程,如甲基化、酰基化、磷酸化和糖基化受到科研工作者的广泛关注。获得高度纯度的目标蛋白是该研究得以开展的前提。传统生物表达法只能得到有天然氨基酸组成的蛋白质,因此远远不能满足当前的研究需要。最近,美国Scripps研究所的Schultz等发展出人工编码非天然氨基酸技术,实现了含有非天然氨基酸的蛋白质的非经典生物表达,并在组蛋白、G蛋白等一列重要生物体系得到广泛的应用。然而,该技术表达蛋白的效率低,同时插入非天然氨基酸的种类有限。化学法合成蛋白质能够实现任意位点嵌入任一结构的非天然氨基酸,因此被认为是获得翻译后修饰蛋白质最有力手段之一。上世纪初,自然化学连接技术被美国芝加哥大学Kent等人发现,并成功用于数百个蛋白质的化学合成。自然化学连接反应是基于硫酯肽与N端Cys肽发生的化学选择性形成酰胺键反应而发展的一种新型合成方法。自然化学连接反应能够不仅能够实现化学全合成蛋白,还能实现半合成蛋白质。但是,其中硫酯肽对哌啶不稳定,不能直接采用Fmoc法固相合成,而采用Boc法固相合成。Boc法固相合成却由于采用高度危险性的HF和对多种修饰蛋白的局限性,主要体现在磷酸化和糖基化蛋白,而不能被广泛应用。Fmoc法固相合成因反应条件温和而被广泛的使用。市场上的固相合成仪绝大多数均基于Fmoc法而设计的,而Boc法极少被人所用。目前,虽然已经发展出了十几种采用固相掩蔽的策略实现硫酯的Fmoc法固相合成的方法,却都存在硫酯化效率低和连接臂合成困难的问题。本文作者发展出酰肼连接反应合成蛋白质的技术,完成两段法合成Trifolixion、N端到C端四段法合成CssII和结合Intein技术半合成蛋白LC3。多肽酰肼能够采用Boc法和Fmoc法高效地合成,而且能够实现N到C端的四片段肽连接反应。此外,作者将2-叔丁基二硫乙氧羰基(TBEO)用于保护Thz,解决了C端到N端的酰肼多段连接技术,实现了六段全收敛式化学合成由142氨基酸组成的核糖体蛋白RPS25。(本文来源于《清华大学》期刊2012-03-01)

蛋白质化学合成论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

多肽硫酯是蛋白质化学合成中用到的一种关键合成中间体。在使用基于9-芴甲氧羰基的固相多肽合成方法进行多肽硫酯制备时,由于亲核性脱保护条件的使用,多肽硫酯的直接合成比较困难,因此常采用先合成硫酯前体再进行活化的策略。多肽邻苯二胺是一种在前人研究中已被使用的多肽硫酯前体,具有容易制备等优点。然而,前人所使用的多肽邻苯二胺活化方法选择性较差,活化步骤在全保护状态下进行。若多肽邻苯二胺的活化能在无保护状态下进行,该硫酯前体在多片段连接中的应用有望得到进一步拓展。本文报道了一种选择性活化多肽邻苯二胺的方法。完全无保护的多肽邻苯二胺可在酸性水溶液中被亚硝酸钠活化,进而在外加硫醇作用下转变为多肽硫酯,用于蛋白质化学合成。一系列模型实验表明,该方法对多种碳末端氨基酸残基具有较高的效率,消旋倾向较低,且保持了自然化学连接的选择性。中间体捕获实验表明活化过程经历了多肽苯并叁氮唑这一活性中间体。由于亚硝酸钠活化条件与多肽所含的各种官能团兼容,多肽邻苯二胺可作为活性被掩蔽的硫酯参与连接反应,并在需要时得到活化。该特性使得其在蛋白质多片段连接中的应用得到了拓展。本文以组蛋白H2B的全合成为例展示了多肽邻苯二胺亚硝酸钠活化法在多片段连接中的实用性。组蛋白H2B被分为五个多肽片段,以收敛式策略合成。多肽邻苯二胺在合成中发挥了活性被掩蔽的硫酯的作用,并且展现了与基于自由基的选择性脱硫等蛋白合成中常用反应的兼容性。最后,本文展示了多肽邻苯二胺亚硝酸钠活化法在主链首尾相连的环肽天然产物的全合成中的应用。环肽SFTI-1的制备表明本文方法适用于多肽的分子内连接。而环肽lactocyclicin Q的全合成则证明多肽邻苯二胺可被进一步修饰的特性在某些情况下有助于提升蛋白质化学合成的效率。在lactocyclicin Q的制备过程中,由于一段多肽片段的溶解性不佳,第二步连接反应的产率较低。通过使用附加了助溶性精氨酸标签的多肽邻苯二胺代替最初使用的多肽酰肼,该溶解性问题得到了解决,连接产率得到了显着提升。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

蛋白质化学合成论文参考文献

[1].杨冰,贺长栋,董苏伟.蛋白质氮连接聚糖的化学合成研究进展[J].中国科学:化学.2018

[2].王佳星.多肽邻苯二胺选择性活化法用于蛋白质化学合成[D].清华大学.2017

[3].高校飞.面向蛋白质化学合成和修饰的方法与应用[D].华中师范大学.2017

[4].李思践.富含二硫键多肽/蛋白质的化学合成新方法及其结构研究[D].合肥工业大学.2016

[5].陈晨晨.发展蛋白质化学合成新方法用于重要蛋白的合成与修饰[D].合肥工业大学.2015

[6].刘磊.蛋白质化学合成探索[C].中国化学会全国第十一届有机合成化学学术研讨会论文集.2014

[7].刘磊.蛋白质化学合成探索[C].中国化学会第28届学术年会第3分会场摘要集.2012

[8].沈非.整合膜蛋白质的化学合成[D].中国科学技术大学.2012

[9].郑基深.面向蛋白质化学合成与修饰的新方法[D].中国科学技术大学.2012

[10].方葛敏.酰肼连接反应用于蛋白质化学合成[D].清华大学.2012

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