Практическая химия белка - А. Дарбре 1989

Фрагментация полипептидов химическими методами
Введение

А. Фонтана (A. FONTANA, Institute of Organic

Как правило, первичную структуру белка не удается установить путем последовательного секвенирования всей полипептидной цепи. Для этого приходится анализировать фрагменты, полученные избирательным расщеплением полипептидной цепи химическим или ферментативным методом. Следовательно, стадия фрагментации полипептидной цепи на низкомолекулярные пептиды с целью последующего структурного анализа — это один из важнейших этапов в определении ковалентной (первичной) структуры белка.

В этой главе рассматриваются способы фрагментации полипептидных цепей химическими методами; вопросам ферментативного гидролиза посвящены гл. 3 и 10.

В основе химических методов расщепления лежит способность модифицированных химическим путем аминокислотных остатков активировать полипептидные связи прилегающих звеньев цепи [20, 21]. В химии белка многие годы используется расщепление по остаткам некоторых аминокислот. Приемлемый на практике способ избирательного химического расщепления полипептидных цепей должен удовлетворять двум требованиям: обладать высокой избирательностью и обеспечивать высокий выход. В идеальном случае при расщеплении отдельной пептидной связи не должно происходить побочных реакций. Однако на практике известные методы химического расщепления не лишены недостатков; прежде всего к ним относятся низкий выход продуктов реакции и нежелательные побочные реакции.

Одно из основных требований, предъявляемых к методике фрагментации, касается высокой специфичности, т. е. речь идет о разрыве лишь немногих полипептидных связей, в результате чего образуется смесь пептидов, которую довольно легко разделить. Принципиально имеется возможность определения достаточно протяженной последовательности аминокислот путем автоматического секвенирования, однако гораздо практичнее получить небольшой набор крупных фрагментов, которые после разделения послужат более удобными объектами автоматического секвенирования. Потенциальными мишенями для действия химических реагентов с целью ограниченной фрагментации являются функциональные группы относительно редких аминокислот, например метионина, триптофана и цистеина.

Потребность в методиках получения крупных фрагментов стимулирует все больший интерес к развитию специфических методов расщепления. В настоящей главе обсуждаются главным образом те методы, которые проверены на практике и нашли практическое применение. Наряду с хорошо известными методами расщепления по метионину, триптофану, тирозину и цистеину в данной главе рассматриваются также частичный кислотный гидролиз и восстановительное и окислительное расщепление по остаткам цистина. Литература по химической фрагментации пептидов и белков хорошо известна, поэтому авторы не ставили перед собой задачу охватить все аспекты проблемы. Читатель, проявляющий более глубокий интерес к этой тематике, может найти разнообразную информацию в обстоятельных обзорах [4, 74, 78, 81, 83, 181, 209].