水溶液中磷酰基促进的成肽反应研究

水溶液中磷酰基促进的成肽反应研究沙耀武，巨勇，赵玉芬（清华大学化学系，北京，１０００８４）关键词磷酰化组氨酸，成肽，水溶液一些氨基酸在前生化时期的条件下，就可以由甲烷、氨和水通过高压放电生成［１，２］。如果向该反应体系中加入三氢化磷，生成的氨基酸的种...     

N-磷酰化肽酯及小肽与氨基酸相互作用的ESI-MS研究

采用ESI-MS研究了一系列结构具有可比性的N-二异丙氧基磷酰化肽酯及小肽同20种蛋白氨基酸及3种D型氨基酸(D-Ala、D-Ser、D-Phe)的非共价相互作用.结果表明,可形成π-π共轭体系的芳香环,可显著增强磷酰化肽酯及小肽与氨基酸的相互作用力,π-π堆积力是首要的非共价相互作用力;可形成氢键的极性基团有利于形成复合物,但能否形成氢键还要受到分子柔顺性的影响;另外,分子大小、空间位阻对复合物的形成也有影响;而氨基酸的手性对它们的相互作用在质谱条件下没有表现出影响.     

磷酰化组氨酸特异性抗体的制备与应用

以4-碘吡唑和亚磷酸二乙酯为初始原料,经3步反应合成了新型的磷酰化组氨酸结构类似物,并以其为半抗原制备了磷酰化组氨酸特异性抗体(Anti-pHis).采用酶联免疫吸附(ELISA)、斑点印迹(Dot blot)和免疫印迹(Western blot)实验等方法对Anti-pHis的特异性进行了检测.结果表明,Anti-pHis对组氨酸磷酰化蛋白表现出优异的亲和力和选择性识别能力,并可应用于微生物细胞裂解液中组氨酸磷酰化蛋白的检测.     

N-二异丙氧磷酰化氨基酸的合成

以亚磷酸二异丙酯为磷酰化试剂、次氯酸钠为氯代试剂首次对20种常见的α-氨基酸进行了磷酰化.通过添加适量四丁基溴化铵为相转移催化剂,使用过量的亚磷酸二异丙酯以补偿其在强碱环境中的水解,从而提高了反应产率.所得产物经核磁共振谱、红外光谱和质谱鉴定结构并分析总结了该类化合物的谱图特征规律.     

N-磷酰化氨基酸与核糖核苷反应的研究

研究了Ｎ－磷酰化氨基酸与核苷在水溶液中的反应，反应中能够同时生成小肽和小的寡核苷酸；不同的Ｎ－磷酰化氨基酸与不同的核苷之间的反应具有一定的选择性。     

磷酰化组氨酸形成六配位磷中间体的理论研究

用MNDO方法对磷酰化组氨酸磷上酯交换反应侧链咪唑基所参与的六配位磷机理进行了研究。六配位磷中间体形成后,使咪唑基对面的异丙氧基反应活性提高。当磷上酯交换反应发生时,异丙氧基离去和另一分子醇进攻磷,从咪唑基的对面发生,在能量上和空间上都是有利的。六配位磷机理比较好地解释了咪唑的催化作用。     

N-磷酰化肽酯及小肽与溶菌酶相互作用的ESI-MS研究

用ESI-MS研究了一系列结构具有可比性的N-磷酰化肽酯及小肽和溶菌酶的非共价相互作用, 比较了磷酰化肽酯及小肽分子中的不同基团对相互作用的影响. 结果表明—OH对其与溶菌酶的相互作用有较大贡献; 芳香环由于位阻原因, 对相互作用有促进和阻碍双重效应; 当—OH与芳香环相连时会发生协同效应, 可使相互作用显著增强. 磷酰化肽酯及小肽的体积大小、空间位阻对相互作用亦有显著影响. 磷酰化二肽中氨基酸残基的构型、顺序、碳链长短的变化(增加1～2个C)对其与蛋白溶菌酶之间的相互作用在质谱中没有表现出影响. 分子结构较为伸展、分子柔顺性好、空间位阻较小的磷酰化小肽更容易使蛋白在溶液中的构象趋于收缩, 而构象较为收缩的蛋白分子更易结合空间位阻较小的磷酰化小肽分子.     

磷酰化肽链中电子转移的ESR研究

当前生命科学正以前所未有的速度向前发展，从对核酸的深入研究开始过渡到对蛋白质结构与功能的注意，尤其是近年来基因调控研究的重大进展是发现非组蛋白具有高度的磷酸化的特性［1］，研究证明，核内蛋白磷酸化和去磷酸化则是基因表达调控的重要方式之一［2，3］，它是酶活性调节、基因表达调控、细胞转化恶变的关键环节；同时在解决肿瘤的发生和治疗、病毒的感染和诊治、辐射损伤、抗衰老等实际问题上有突出意义，如1992年Krebus和Fisher因为在蛋白的可逆磷酸化方面的突出贡献而获得诺贝尔生理和医学奖．而电子转移是一切化学变化的基础…     

磷酰化与非磷酰化蛋氨酸水溶液的脉冲辐解研究

蛋氨酸能快速清除导致辐射损伤的·OH自由基，在放射生物学上是一类很重要的辐射保护剂，因此，引起了人们的广泛关注［l一到．生物大分子的磷酸化作用亦越来越受到重视，特别是近年来基因调控研究发现，许多蛋白质和生物酶只有被磷酸化氧化才具有生理活性，文献［4－6］报导蛋     

磷酰化与非磷酰化蛋氨酸水溶液的脉冲辅解研究

•OH radical induced oxidation of methionine and N-phosphoryl methionine in aqueous solutions has been investigated using optical pulse radiolytical technique, the influence of N-phosphoryl group on the radiolytical processes of methionine has been explained by molecular structure and the rate constants of oxidation of N-phosphoryl methionine (NDM) by the •OH radicals at different pH values have been determined. This research result suggests that the phosphonate ester has a coordinating effect on the radioprotection of methionine to the biological systems.     

N-（O,O-二异丙基）磷酰化丝氨酸成肽反应的立体效应研究

研究了N－（O,O－二异丙基）磷酰化－L－（或D－）丝氨酸和L－（或D－）组氨酸在水溶液中的反应及其与L－（或D－）组氨酸甲酯在DMSO中的反应,用SDS作对离子试剂,采用离子对反相高效液相色谱方法及反应产物进行分析。结果表明,所有反应体系中均有丝组二肽生成,而L－L和D－D型丝组二肽的生成量约是L－D和D－L型产物的4倍。     

ESI质谱法对黄酮-7-磷酰化氨基酸酯与溶菌酶相互作用的研究

采用电喷雾(ESI)质谱技术,研究了4种黄酮-7-磷酰化氨基酸酯与溶菌酶的弱相互作用,实验结果表明4种化合物均能与溶菌酶形成非共价复合物,在相同条件下,未检测到黄酮与溶菌酶形成的非共价复合物,说明在黄酮分子中引入N-磷酰化氨基酸,能改变黄酮的分子极性,从而使其与生物大分子之间的相互作用情况发生变化;通过改变锥孔电压,分别对4种黄酮-7-磷酰化氨基酸酯-溶菌酶复合物的耐压能力进行检测.结果显示,黄酮-7-磷酰化氨基酸酯b与溶菌酶形成的复合物最稳定,它们之间存在最强的弱相互作用.     

电喷雾质谱技术研究反应条件对三种含硫氨基酸自组装成肽的影响

研究了三氯氧磷辅助下3种含硫氨基酸的自组装成肽反应,利用电喷雾质谱技术,考察了反应时间、温度和溶剂对3种含硫氨基酸成肽反应的影响,比较了三氯氧磷辅助下3种含硫氨基酸成肽的反应活性.可为寡肽的合成提供一种新的方法.     

水溶液中氨基酸与甲脲的焓相互作用

用LKB-2277精密微热量计测定了298.15 K时甘氨酸、L-丙氨酸、L-丝氨酸、L-缬 氨酸、L-苏氨酸和L-脯氨酸六种α-氨基酸分别与甲脲分子在水溶液中的混合过程焓变及 这些溶质分子在水溶液中的稀释焓.实验数据根据McMillan-Mayer理论进行回归分析,得到 各级交叉焓相互作用系数.讨论了不同氨基酸与甲脲分子的相互作用机制.结果表明,氨基酸 的两性离子部分、α-碳上的非极性脂肪侧基、极性的羟基侧基和五元吡咯环结构对交叉焓 对作用系数hxy具有不同贡献.与尿素相比,甲脲分子中-CH3基团的引入明显增强了分子的 疏水性.     

N-磷酰化氨基酸生成五配位磷中间体过程中氨基酸侧链立体化学效应的理论研究

用密度泛函(DFT)方法在B3LYP/6-311G(d,p)水平上对N-磷酰化氨基酸生成五配位磷酸羧酸混酐(IMCPA)反应中手性氨基酸残基侧链的立体化学效应进行了研究. 模拟了氨基酸残基上羧基氧原子从磷酰基的不同侧面进攻磷原子从而形成不同构型五配位磷中间体的反应途径, 探讨了IMCPA生成过程中的立体选择性.     

蛋白质中氨基酸残基和肽片段间的特异识别研究

本文从蛋白质晶体数据库中选取了125种非同源蛋白质,对其平行和反平行相互作用肽片段中残基间的亲和性进行了统计分析,得到了氨基酸残基和肽片段间的配对规律.本文所报道的残基间配对亲和性可用于蛋白质的折叠计算、结构预测和蛋白质工程实验设计中.     

以N—保护消旋氨基酸为羧基组分的酶促合成肽的研究

用不同的氨基保护的消旋氨基酸或酯作为羧基组分，在α－胰凝乳蛋白酶或木瓜蛋白酶的催化下与另一氨基酸的酰胺或酯综合形成的预期的光活性肽产物，以Ｌ－构型底物计算肽的产率为５５％－８３％。化合物的物理学常数与用相应的Ｎ－保护－Ｌ－氨基酸或酯为羧基组合组分，分别用化学法或酶促法测定所得结果一致，研究结果表明，利用酶的立体专一性，在形成肽键的过程中进行立体选择可得到光学活性的产物而不需预先拆分；只要溶剂体系中     

微波作用下“氨基酸-磷酸盐”的成肽反应

研究了氨基酸与磷酸二氢钠在微波作用下的成肽反应, 结果显示在较短时间里可获得二肽到八肽以及环肽. 同时伴有磷酸氢盐分子间缩合形成多聚磷酸盐的反应. 在微波作用下, 温度200℃反应2 h后磷酸盐的聚合度可达到99%(其中焦磷酸盐64%, 三偏磷酸盐35%). 在反应产物的ESI-MS中还检测到了磷酸盐与甘氨酸分子间脱水生成的混酐中间体. 三偏磷酸盐与氨基酸在水体系中也有成肽反应, 在室温下缬氨酸成肽的转化率达到46%. 发现并证实了在微波作用下“氨基酸-磷酸盐”的体系中可以实现氨基酸生成肽及磷酸盐聚合、再生、利用的循环过程, 在这个过程中只需要输入能量就可以源源不断的生成肽, 这也许是生命起源以前的化学进化中氨基酸成肽的最可能途径.     

磷酰化氨基酸反应性质的理论研究

采用量子化学计算研究了磷酰化氨基酸的反应性质,包括N-磷酰氨基酸成肽反应、成酯反应、磷上酯交换反应和磷上的N→O迁移反应的机理以及计算模型和计算方法的选择,并从理论上解释了自然界选择α-氨基酸而不是β,γ-氨基酸的实验事实.