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《清华大学》 1998年
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有机磷辅助氨基酸自组装成肽及其机理研究

付华  
【摘要】: 磷酸酯及其酸酐在蛋白质的生物合成中起着十分重要的作用,它们充当了氨基酸的活化试剂和运输载体,当肽键形成后又作为离去基团离去。因此,利用有机磷作为氨基酸的活化试剂,不仅对于揭示多肽的前生物合成和蛋白质的生物合成具有重要理论意义,而且对于多肽的合成也具有应用价值。本论文运用核磁共振、质谱和高效液相色谱等现代分析手段,研究了有机磷辅助下氨基酸自组装成肽及其反应机理。主要成果如下: 首次发现,非极性侧链α-氨基酸的三甲基硅基衍生物在0,0-亚苯基磷酰氯辅助下能自组装得到系列寡聚多肽,侧链有羟基的α-氨基酸,如丝氨酸和苏氨酸的三甲基硅基衍生物在0,0-亚苯基磷酰氯辅助下能得到0-磷酰肽,即蛋白激酶的类似物。其自组装成肽过程分为三步:氨基酸的活化、肽链的延长和链反应终止。这三步中,氨基酸的活化即氨基酸磷烷的形成是整个自组装成肽反应过程中最重要的一步。仅α-氨基酸能发生这种自组装成肽反应,而β-氨基酸在相同的条件下没有自组装成肽现象。这可能揭示在多肽的前生物合成和蛋白质的生物合成过程中,磷选择了α-氨基酸。 首次发现,当多种α-氨基酸的三甲基硅基衍生物与0,0-亚苯基磷酰氯反应时,能得到一系列不同组合的寡聚多肽。如果这些三甲基硅基保护的α-氨基酸中有丝氨酸或苏氨酸衍生物时,能够得到一些0-磷酰肽,这为组合肽库的建立提供了一种新的合成方法。 建立了一套合成稳定磷烷的新方法,并成功地合成了稳定的氨基酸磷烷。该方法产率高、操作简单、产物容易分离和提纯。通过对这种氨基酸磷烷的NMR分析发现,它们在常温下假旋转停止。采用三种质谱方法(场解析质谱法、电子轰击质谱法和化学电离质谱法)分析了氨基酸磷烷的质谱裂解规律。 通过氨基酸磷烷与模型化合物如胺、醇的反应,得到N-磷酰肽类似物、N-磷酰氨基酸酯、磷酸二酯和磷上酯交换产物,这从机理上证明N-磷酰氨基酸在水/醇体系中所发生的成肽、成酯、磷上酯交换等仿生化反应过程中经历了氨基酸磷烷中间体。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1998
【分类号】:O629.72

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【参考文献】
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