Disulfidne vezi so nepogrešljiv del tridimenzionalne strukture mnogih proteinov.Te kovalentne vezi lahko najdemo v skoraj vseh zunajceličnih peptidih in beljakovinskih molekulah.
Disulfidna vez nastane, ko atom žvepla cisteina tvori kovalentno enojno vez z drugo polovico atoma žvepla cistina na različnih mestih v proteinu.Te vezi pomagajo stabilizirati beljakovine, zlasti tiste, ki se izločajo iz celic.
Učinkovita tvorba disulfidnih vezi vključuje več vidikov, kot so pravilno upravljanje cisteinov, zaščita aminokislinskih ostankov, metode odstranjevanja zaščitnih skupin in metode združevanja.
Peptidi so bili cepljeni z disulfidnimi vezmi
Organizem Gutuo ima tehnologijo zrelega disulfidnega obroča.Če peptid vsebuje samo en par Cys, je tvorba disulfidne vezi enostavna.Peptidi se sintetizirajo v trdni ali tekoči fazi,
Nato je bil oksidiran v raztopini pH 8-9.Sinteza je razmeroma zapletena, ko je treba oblikovati dva ali več parov disulfidnih vezi.Čeprav se tvorba disulfidne vezi običajno zaključi pozno v sintetični shemi, je včasih uvedba predhodno oblikovanih disulfidov koristna za povezovanje ali podaljšanje peptidnih verig.Bzl je zaščitna skupina Cys, Meb, Mob, tBu, Trt, Tmob, TMTr, Acm, Npys itd., ki se pogosto uporablja v simbiontih.Specializirani smo za sintezo disulfidnih peptidov, vključno z:
1. Dva para disulfidnih vezi se tvorita znotraj molekule in dva para disulfidnih vezi se tvorita med molekulama
2. Trije pari disulfidnih vezi se tvorijo znotraj molekule in trije pari disulfidnih vezi se tvorijo med molekulami
3. Sinteza inzulinskega polipeptida, kjer nastaneta dva para disulfidnih vezi med različnimi peptidnimi zaporedji
4. Sinteza treh parov peptidov z disulfidno vezjo
Zakaj je cisteinil amino skupina (Cys) tako posebna?
Stranska veriga Cys ima zelo aktivno reaktivno skupino.Atome vodika v tej skupini zlahka nadomestijo prosti radikali in druge skupine, zato lahko zlahka tvorijo kovalentne vezi z drugimi molekulami.
Disulfidne vezi so pomemben del 3D strukture mnogih proteinov.Disulfidne mostne vezi lahko zmanjšajo elastičnost peptida, povečajo togost in zmanjšajo število potencialnih slik.Ta omejitev slike je bistvena za biološko aktivnost in strukturno stabilnost.Njegova zamenjava je lahko dramatična za celotno strukturo beljakovine.Hidrofobne aminokisline, kot so Dew, Ile, Val, so stabilizator vijačnice.Ker stabilizira disulfidno vez α-vijačnico tvorbe cisteina, tudi če cistein ne tvori disulfidnih vezi.Če bi bili vsi cisteinski ostanki v reduciranem stanju (-SH, ki nosi proste sulfhidrilne skupine), bi bil možen visok odstotek vijačnih fragmentov.
Disulfidne vezi, ki jih tvori cistein, so obstojne za stabilnost terciarne strukture.V večini primerov so SS mostovi med vezmi potrebni za nastanek kvartarnih struktur.Včasih so cisteinski ostanki, ki tvorijo disulfidne vezi, v primarni strukturi daleč narazen.Topologija disulfidnih vezi je osnova za analizo homologije primarne strukture proteinov.Cisteinski ostanki homolognih proteinov so zelo ohranjeni.Samo triptofan je bil statistično bolj ohranjen od cisteina.
Cistein se nahaja v središču katalitičnega mesta tiolaze.Cistein lahko tvori acilne intermediate neposredno s substratom.Reducirana oblika deluje kot "žveplov pufer", ki ohranja cistein v beljakovini v reduciranem stanju.Ko je pH nizek, je ravnovesje naklonjeno reducirani obliki -SH, medtem ko je v alkalnih okoljih -SH bolj nagnjen k oksidaciji v obliki -SR, R pa je vse prej kot atom vodika.
Cistein lahko reagira tudi z vodikovim peroksidom in organskimi peroksidi kot detoksikant.
Čas objave: 19. maj 2023