21. Wstęp do chemii a-aminokwasów Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 1
21.1. Budowa ogólna a-aminokwasów i klasyfikacja peptydów H 2 N H kwas 2-aminooctowy (glicyna) H 2 N R H Klasyfikacja peptydów na przykładzie a-monopodstawionych a-aminokwasów Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 2
21.2. Proteinowe a-aminokwasy i wybrane funkcje protein szkieletowe (np. kolagen, keratyna) składniki np. kości, mięśni, włosów ochronne np. jad węża, toksyny roślinne - ochrona organizmu przed drapieżnikami; przeciwciała i peptydowe antybiotyki ochrona przed chorobami enzymy katalizatory procesów komórkowych hormony regulowanie procesów życiowych funkcjonalne transport i magazynowanie tlenu w mięśniach Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 3
łańcuch boczny R H 2 N (S) H 21.3. Najważniejsze proteinowe a-aminokwasy R H CH 3 glicyna, Gly alanina, Ala walina, Val izoleucyna, Ile leucyna, Leu R R H HS seryna, Ser treonina, Thr cysteina, Cys metionina, Met H 2 N kw. asparaginowy, Asp kw. glutaminowy, Glu asparagina, Asn glutamina, Gln R lizyna, Lys HN NH H 2 N arginina, Arg R fenyloalanina, Phe tyrozyna, Tyr histydyna, His tryptofan, Trp Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 4
21.3. Właściwości kwasowo-zasadowe a-aminokwasów gr. funkcyjnej w łańcuchu bocznym węglowy łańcuch boczny pk a1 = 2.16-2.63 pk a2 = 9.10-9.69 a2 Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 5
21.4. Punkt izoelektryczny (pi) przeważa przy ph silnie kwaśnym przeważa przy ph silnie zasadowym pi = ph, przy którym stężenie jonu obojnaczego jest największe, a stężenie formy kationowej jest równe stężeniu formy anionowej a-aminokwasy z niejonizującym łańcuchem bocznym pk a = 2.32 NH 2 H równanie Hendersona-Hasselbalcha pk a [HA] - [HA] ph log [HA] [A ] log 0 - [A ] [A ] kiedy to więc ph pka pk a = 9.62 Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 6
a-aminokwasy z jonizującym łańcuchem bocznym 21.5. Punkt izoelektryczny (pi), cd. Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 7
21.6. trzymywanie syntetycznych a-aminokwasów (racemicznych) z kwasów a-halokarboksylowych z kwasów a-ketokarboksylowych (aminowanie redukcyjne) Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 8
21.6. trzymywanie syntetycznych a-aminokwasów (racemicznych), cd. z a-halomalonianu dietylu/dimetylu (wykorzystanie syntezy Gabriela) N K R 2 C Br R R 2 C N H R R R 2 C N R R' X H 2 C N R' R HCl/H 2 C 2 H C 2 H + C 2 + R' NH 3 Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 9
21.6. trzymywanie syntetycznych a-aminokwasów (racemicznych), cd. z aldehydów (synteza Streckera) Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 10
21.7. Wiązanie peptydowe wiązanie peptydowe N-terminaly aminokwas C-terminaly aminokwas N-terminaly aminokwas C-terminaly aminokwas zahamowanie rotacji wokół wiązania peptydowego Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 11
21.8. trzymywanie dipeptydów plan działania wzór potrzebne aminokwasy otrzymać Plan działania (1) zabezpieczyć (2) zaktywować (3) przeprowadzić reakcję z waliną (4) odbezpieczyć gr. NH 2 Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 12
H 2 N 21.8.1. trzymywanie dipeptydów synteza H środowisko zasadowe Cbz Ph Cl (1) N-zabezpieczenie N-terminalnego aminokwasu Ph H N H + /H 2 Cbz H N H NEt 3 Cbz H N Cl Et (2) aktywacja N-terminalnego aminokwasu (in situ) (3) reakcja zabezpieczonych aminokwasów (4) odbezpieczenie grupy NH 2 Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 13
21.9. trzymywanie oligo- i polipeptydów N zabezpieczony dipeptyd tripeptyd tetrapeptyd Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 14
21.10. Sekwencjonowanie peptydów przez kolejne ustalanie N-terminalnego aminokwasu, test Edmana izotiocyjanian fenylu reagent Edmana Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 15
21.11. Budowa, a funkcja fizjologiczna naturalnych peptydów Chemia rganiczna, dr hab. inż. Mariola Koszytkowska-Stawińska, WChem PW; 2016/2017 16