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《河北科技大学》 2016年
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氨基酸构建肽链的转角结构研究

孙艳美  
【摘要】:肽链的转角结构广泛存在于蛋白质和生物活性多肽结构中,常见的转角结构有γ-、β-、α-和π-转角,它们分别由3、4、5和6个氨基酸组成。前人的研究结果表明:具有β-转角结构的内源性肽和经过修饰的β-转角结构肽链片段,不仅可以作为酶抑制剂或拮抗剂作用于不同的靶蛋白,而且在农业领域有望发展成为新一代的杀虫剂。本课题采用液相合成法合成了7种由天然α-氨基酸构成的肽链和3种由拟β-氨基酸构成的肽链,通过~1H NMR、~(13)C NMR和MS谱对其进行了结构表征,并应用溶液NMR等梯度变温氢谱实验对所合成的肽链进行了分子内氢键检测。实验结果显示,在由天然α-氨基酸构成的如下肽链中,有5种肽链形成了分子内氢键,即Boc-Gly--L-Pro-Gly-Aniline,Boc-Gly-Gly-L-Pro-Gly-Aniline,Boc-Gly-L-Pro-Gly-Gly-Aniline,Boc-Gly-L-Pro-Gly-Ben和Boc-Gly-Gly-Gly-Aniline;有2种肽链未能形成分子内氢键,即Boc-L-Pro-Gly-Gly-Gly-Aniline和Boc-Gly-Gly-L-Pro-Aniline。分析数据表明:含有-Gly-L-Pro-Gly-结构片段的肽链能够形成分子内氢键;链端苯胺结构对形成分子内氢键没有影响;L-Pro的顺势构象可以顺延到下一个氨基酸;肽链转角类型会发生转变,可能会从β-转角转变成α-转角。在由β-氨基酸构成的肽链中,Boc-Gly-Ant-Gly-Aniline形成了分子内氢键,而Boc-Gly-Atc-Gly-Aniline和Boc-Gly-Gly-Atc-Gly-Aniline未能形成分子内氢键;可能的原因推测为:邻氨基苯甲酸能够提供肽链转角结构所需的顺势构象;相反,3-氨基噻吩-2-甲酸结构不能提供肽链转角结构所需的顺势构象。
【关键词】:转角结构 肽键合成 氢键检测 α-氨基酸 拟β-氨基酸
【学位授予单位】:河北科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q51
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 第1章 绪论8-14
  • 1.1 多肽的转角结构8
  • 1.2 含有转角结构多肽的研究进展8-12
  • 1.2.1 含有转角结构多肽的研究8-11
  • 1.2.2 含有转角结构多肽的应用前景11-12
  • 1.3 本课题来源和研究的主要内容及意义12-13
  • 1.3.1 课题来源和研究意义12
  • 1.3.2 研究的思路和内容12-13
  • 1.4 本章小结13-14
  • 第2章 含有转角结构多肽的分子结构及合成方法设计14-30
  • 2.1 含有转角结构多肽的分子设计14-17
  • 2.1.1 多肽链中氨基酸的选择14-15
  • 2.1.2 多肽链中非天然氨基酸的选择15
  • 2.1.3 目标分子结构的确定15-17
  • 2.2 合成路线的确定17-18
  • 2.3 含有转角结构多肽的合成过程18-28
  • 2.3.1 氨基酸的保护18
  • 2.3.2 天然氨基酸构建含有转角结构多肽的拟合成18-23
  • 2.3.3 拟β-氨基酸构建含有转角结构多肽的拟合成23-28
  • 2.4 本章小结28-30
  • 第3章 含有转角结构多肽的合成研究30-50
  • 3.1 仪器与药品30
  • 3.2 实验方法30-43
  • 3.2.1 溶剂的处理30-31
  • 3.2.2 氨基酸甲酯盐酸盐的制备31
  • 3.2.3 Boc-保护的天然氨基酸的制备31
  • 3.2.4 拟β-氨基酸的制备31-32
  • 3.2.5 天然氨基酸构建含有转角结构多肽的合成32-38
  • 3.2.6 拟β-氨基酸构建含有转角结构多肽的合成38-43
  • 3.3 产物结构分析43-46
  • 3.3.1 天然氨基酸构建含有转角结构多肽的结构分析43-45
  • 3.3.2 拟β-氨基酸构建含有转角结构多肽的结构分析45-46
  • 3.4 结果与讨论46-48
  • 3.4.1 氨基酸的保护及脱保护46-47
  • 3.4.2 肽键生成机理的探讨47-48
  • 3.4.3 多肽链合成条件的选择48
  • 3.5 本章小结48-50
  • 第4章 含有转角结构多肽的氢键检测研究50-56
  • 4.1 多肽链中转角结构的检测方法研究50
  • 4.2 多肽链中转角结构的检测50-54
  • 4.2.1 天然氨基酸合成的多肽的氢键检测结果50-53
  • 4.2.2 拟β-氨基酸构建含有转角结构多肽的氢键检测结果53-54
  • 4.3 结果与讨论54
  • 4.3.1 天然氨基酸合成的多肽的氢键检测结果分析54
  • 4.3.2 拟β-氨基酸合成的多肽的氢键检测结果分析54
  • 4.4 本章小结54-56
  • 结论56-58
  • 附录58-80
  • 参考文献80-84
  • 攻读硕士学位期间所发表的论文84-86
  • 致谢86

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