CZ283098B6 - Process for preparing peptides by making use of proteolytic enzymes - Google Patents

Process for preparing peptides by making use of proteolytic enzymes Download PDF

Info

Publication number
CZ283098B6
CZ283098B6 CS913654A CS365491A CZ283098B6 CZ 283098 B6 CZ283098 B6 CZ 283098B6 CS 913654 A CS913654 A CS 913654A CS 365491 A CS365491 A CS 365491A CZ 283098 B6 CZ283098 B6 CZ 283098B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
proteolytic enzymes
peptides
hcl
mmol
amino acid
Prior art date
Application number
CS913654A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Václav Rndr. Csc. Čeřovský
Original Assignee
Ústav Organické Chemie A Biochemie Avčr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav Organické Chemie A Biochemie Avčr filed Critical Ústav Organické Chemie A Biochemie Avčr
Priority to CS913654A priority Critical patent/CZ283098B6/en
Priority to DE19924240545 priority patent/DE4240545A1/en
Publication of CZ365491A3 publication Critical patent/CZ365491A3/en
Publication of CZ283098B6 publication Critical patent/CZ283098B6/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/04General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length on carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/02General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length in solution
    • C07K1/023General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length in solution using racemisation inhibiting agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

Způsob přípravy peptidů, přičemž se směs derivátů aminokyselin nebo peptidů v přítomnosti dekahydrátu uhličitanu sodného roztírá s proteolytickými enzymy, čímž dochází ke vzniku peptidových vazeb. Jako proteolytických enzymů se s výhodou používá -chymotrypsin, trypsin, proteinasa K, subtilisin, elastasa a papain. Tento způsob přípravy vylučuje použití toxických chemikálií a rozpouštědel.ŕA method of preparing peptides wherein a mixture of amino acid derivatives or peptides in the presence of sodium carbonate decahydrate is spread with proteolytic enzymes, thereby forming peptide bonds. Preferably proteolytic enzymes are -chymotrypsin, trypsin, proteinase K, subtilisin, elastase, and papain. This method avoids the use of toxic chemicals and solvents

Description

Vynález se týká způsobu přípravy peptidů pomocí proteolytických enzymů.The invention relates to a process for the preparation of peptides by means of proteolytic enzymes.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Již dříve bylo zjištěno, že se proteolytické enzymy, jejichž vlastní funkcí v přírodě je hydrolýza peptidových vazeb, mohou za určitých podmínek používat i k reakci opačné, tzn. k syntéze peptidových vazeb (přehled viz: Čeřovský V.: Vesmír 69.76 (1990). Jakubke H.-D. Kuhl K., Konecke A.: Angew. Chem. 24.85 (1985), Morihara K.Trends. Biotechnol. 5, 164 1987). Syntéza peptidů pomocí proteolytických enzymů se provádí ve vodných roztocích, ve vodných roztocích s přídavkem organického rozpouštědla mísitelného s vodou, v dvojfázových či vícefázových systémech, nebo v organických rozpouštědlech s nízkým obsahem vody.It has previously been found that proteolytic enzymes whose natural function is the hydrolysis of peptide bonds can also be used in the opposite reaction under certain conditions, i. for the synthesis of peptide bonds (review: Čeřovský V .: Universe 69.76 (1990). Jakubke H.-D. Kuhl K., Konecke A .: Angew. Chem. 24.85 (1985), Morihara K. Trends. Biotechnol. 5, 164 1987). The synthesis of peptides by proteolytic enzymes is carried out in aqueous solutions, in aqueous solutions with the addition of a water-miscible organic solvent, in two-phase or multiphase systems, or in low-water organic solvents.

Nyní bylo zjištěno, že tato syntéza může být provedena i na suché cestě pouhým roztíráním derivátů aminokyselin nebo peptidů s dekahydrátem uhličitanu sodného za přítomnosti příslušného proteolytického enzymu. Způsob je výhodný jak z hlediska ekonomického, tak i ekologického, neboť jeho použití vylučuje toxické chemikálie a rozpouštědla.It has now been found that this synthesis can also be carried out on a dry route by simply triturating amino acid derivatives or peptides with sodium carbonate decahydrate in the presence of the appropriate proteolytic enzyme. The process is advantageous both economically and ecologically, since its use eliminates toxic chemicals and solvents.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Způsob přípravy peptidů pomocí proteolytických enzymů podle vynálezu spočívá v tom, že se směs, acylující komponenty, tvořené esterem aminokyseliny nebo peptidů ve volné nebo chráněné formě, a aminokomponenty, tvořené aminokyselinou nebo peptidem ve volné či chráněné formě, roztírá s proteolytickými enzymy, α-chymotrypsinem, trypsinem, proteinázou K, subtilisinem, elastázou nebo papainem v přítomnosti dekahydrátu uhličitanu sodného.The process for the preparation of peptides by proteolytic enzymes according to the invention is characterized in that the mixture, acylating components consisting of an amino acid ester or peptide in free or protected form, and amino components consisting of amino acid or peptide in free or protected form, is spread with proteolytic enzymes. chymotrypsin, trypsin, proteinase K, subtilisin, elastase or papain in the presence of sodium carbonate decahydrate.

Tímto postupem dochází ke vzniku peptidových vazeb bez přidání jakékoliv kapaliny.This procedure produces peptide bonds without the addition of any liquid.

Příklady provedeníExamples

Směs esteru N α-chráněné aminokyseliny nebo peptidů (0,1 mmol), C α-chráněné aminokyseliny nebo peptidů ve formě hydrochloridu, hydrobromidu nebo ve formě volné báze (0,1 mmol 0,2 mmol) a dekahydrátu uhličitanu sodného (0,05 - 0,2 mmol) byla roztírána ve skleněném homogenizátoru o vnitřním průměru 9 mm s příslušným proteolytickým enzymem (2 mg), jako je α-chymotrypsin, trypsin, proteináza K, subtilisin, elastáza nebo papain, při pokojové teplotě po dobu 1 - 24 hodin.Mixture of ester N of α-protected amino acid or peptide (0,1 mmol), C α-protected amino acid or peptide in hydrochloride, hydrobromide or free base form (0,1 mmol 0,2 mmol) and sodium carbonate decahydrate (0, 05 - 0.2 mmol) was spread in a glass homogenizer with an internal diameter of 9 mm with the appropriate proteolytic enzyme (2 mg), such as α-chymotrypsin, trypsin, proteinase K, subtilisin, elastase or papain, at room temperature for 1 - 24 hours.

Vzniklé produkty byly izolovány za účelem potvrzení jejich identity pomocí preparativní HPCL. Všechny takto syntetizované peptidy měly odpovídající aminokyselinové složení, hmotové spektrum a byly homogenní při analýze na tenké vrstvě a HPCL.The resulting products were isolated to confirm their identity by preparative HPCL. All peptides thus synthesized had the corresponding amino acid composition, mass spectrum and were homogeneous in thin layer analysis and HPCL.

Příklady jednotlivých syntéz s uvedením výtěžku peptidů v procentech po uplynutí optimální reakční doby jsou uvedeny v následujících tabulkách společně s výtěžky enzymatické hydrolýzy esteru dané acylující komponenty, která doprovází vždy žádanou syntézu.Examples of individual syntheses with the yield of peptides in percent after the optimum reaction time are shown in the following tables, together with the yields of enzymatic hydrolysis of the ester of the acylating component, which always accompanies the desired synthesis.

Tabulka 1. Syntéza peptidů v bezrozpouštědlovém systému, katalýzo váná a-chymotrypsinemTable 1. Synthesis of peptides in a solvent-free system, catalysed by α-chymotrypsin

Acylující komponenta (0,1 mmol) Acylating component (0.1 mmol) Amino komponenta (0,2 mmol) Amino component (0.2 mmol) Syntéza peptidů (%) Synthesis of peptides (%) Hydrolýza esteru (%) Hydrolysis of ester (%) Ac-Tyr-OEť Ac-Tyr-OEt Leu-NH2.HC1Leu-NH 2 .HCl 96 96 3 3 Ac-Tyr-OEť Ac-Tyr-OEt Gly-NH2.HBrGly-NH 2 .HBr 82 82 16 16 Ac-Tyr-OEť Ac-Tyr-OEt Phe-NH2.HC1Phe-NH 2 .HCl 81 81 12 12 Ac-Tyr-OEť Ac-Tyr-OEt Phe-NH2 Phe-NH 2 61 61 4 4 Ac-Tyr-OEť Ac-Tyr-OEt Phe-NH? Phe-NH? 40 40 3 3 Boc-Trp-OMe Boc-Trp-OMe Leu-NH2.HC1Leu-NH 2 .HCl 59 59 3 3 Boc-Trp-OMe Boc-Trp-OMe Met-NH2.HCIMet-NH 2 .HCl 57 (77)c 57 (77) c 2(3)c 2 (3) c Boc-Trp-OMe Boc-Trp-OMe Gly-NH2.HBrGly-NH 2 .HBr 5 5 1 1 Z-Gly-Phe-OMe Z-Gly-Phe-OMe Met-NH2.HC1Met-NH 2 .HCl 93 93 6 6

Na2CO3.10H2O 0,1 mmol, 4h. reakční doba, a-chymotrypsin 2 mg, a monohydrát, b bez použitíNa 2 CO 3 .10H 2 O 0.1 mmol, 4h. reaction time, α-chymotrypsin 2 mg, and monohydrate, b without use

Na2CO3.10H2O, c 20 h. po přidání druhé porce enzymuNa 2 CO 3 .10H 2 O, c 20 h after addition of the second portion of enzyme

Tabulka 2. Syntéza peptidů v bezrozpouštědlovém systému, katalyzovaná papainemTable 2. Papain-catalyzed peptide synthesis in a solvent-free system

Acylující komponenta (0,1 mmol) Acylating component (0.1 mmol) Amino komponenta (0,2 mmol) Amino component (0.2 mmol) Syntéza peptidů (%) Synthesis of peptides (%) Hydrolýza esteru (%) Hydrolysis of ester (%) Z-Glu-Oha Z-Glu-Oh and Leu-OBu'.HCl Leu-OBu'.HCl 61 61 34 34 Bz-Arg-OEt.HCla Bz-Arg-OEt.HCl a Leu-OBu‘.HCl Leu-OBu‘.HCl 47 47 24 24 Z-Ala-Omeb Z-Ala-Ome b Phe-NH2.HC1Phe-NH 2 .HCl 97 97 2 2 Z-Gly-Gly-OMeb Z-Gly-Gly-OMe b Phe-NH2.HC1Phe-NH 2 .HCl 39 39 4 4

papain 2 mg, Cys.HCl 0,02 mmol, 4 h. reakční doba,a 0,2 mmol, b 0,15 mmol Na2CO3.10H2Opapain 2 mg, Cys.HCl 0.02 mmol, 4 h reaction time, a 0.2 mmol, b 0.15 mmol Na 2 CO 3 .10H 2 O

Tabulka 3. Syntéza peptidů v bezrozpouštědlovém systému, katalyzovaná trypsinem protei15 názou K, subtilisinem a elastázouTable 3. Synthesis of peptides in a solvent-free system, catalyzed by trypsin protei15 name K, subtilisin and elastase

Acylující komponenta (0,1 mmol) Acylating component (0.1 mmol) Amino komponenta (0,2 mmol) Amino component (0.2 mmol) Syntéza peptidů I (%) Peptide synthesis I (%) lydrolýza esteru (%) ester ester hydrolysis (%) Bz-Arg-OEt.HCl Bz-Arg-OEt.HCl Ala-Ala-OH Ala-Ala-OH trypsin 97 trypsin 97 2 2 Boc-T y r-Ly s-Ome Boc-T y r-Ly s-Ome Met-NH2.HC1Met-NH 2 .HCl 97 97 2 2 Z-Leu-Ala-Ome Z-Leu-Ala-Om Gly-Gly-OH Gly-Gly-OH proteináza K 72 proteinase K 72 26 26 Ac-Tyr-Oet Ac-Tyr-Oet Ser-NH2 Ser-NH2 90 90 9 9 Z-Pro-Leu-Ome From-For-Leu-Ome GLy-NH2.HBrGLy-NH 2 .HBr 62 62 5 5 Ac-Tyr-Oet Ac-Tyr-Oet Gly-NH2.HBrGly-NH 2 .HBr subtilisin 92 subtilisin 92 7 7 Z-Gly-Ala-Ome Z-Gly-Ala-Om Gly-Gly-NH2 Gly-Gly-NH2 79 79 21 21 Z-Ala-Ala-Ome Z-Ala-Ala-Om Phe-NH2 Phe-NH 2 elastáza 65 elastase 65 18 18 Z-Ala-Ala-Ome Z-Ala-Ala-Om Trp-NH2.HCITrp-NH 2 .HCl 81 81 19 19 Dec Z-Val-Ala-Ome Z-Val-Ala-Om Trp-NH2.HC1Trp-NH 2 .HCl 53 53 3 3 Z-Ala-Ala-Ome Z-Ala-Ala-Om Leu-NH2.HC1Leu-NH 2 .HCl 28 28 20 20 May Na2CO3.10H2O 0,1 mmol,Na 2 CO 3 .10H 2 O 0.1 mmol, enzym 2 mg, 2 h. enzyme 2 mg, 2 h. reakční doba (prodloužení reaction time (extension reakční doby nemělo there was no reaction time

žádný vliv na výtěžky)no effect on yields)

-2CZ 283098 B6-2GB 283098 B6

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Způsob podle vynálezu je použitelný pro přípravu peptidů s biologickou aktivitou, nebo jejich fragmentů.The method of the invention is useful for preparing peptides with biological activity, or fragments thereof.

Claims (1)

Způsob přípravy peptidů pomocí proteolytických enzymů, vyznačený tím, že se směs acylující komponenty, tvořené esterem aminokyseliny nebo peptidů ve volné nebo chráněné formě, a aminokomponenty, tvořené aminokyselinou nebo peptidem ve volné či chráněné formě, roztírá s proteolytickými enzymy α-chymotrypsinem, trypsinem, proteinázou K, subtilisinem, elastázou nebo papainem v přítomnosti dekahydrátu uhličitanu sodného.Process for the preparation of peptides by proteolytic enzymes, characterized in that a mixture of an acylating component consisting of an amino acid ester or peptide in free or protected form and amino component consisting of an amino acid or peptide in free or protected form is spread with proteolytic enzymes α-chymotrypsin, trypsin, proteinase K, subtilisin, elastase or papain in the presence of sodium carbonate decahydrate.
CS913654A 1991-12-02 1991-12-02 Process for preparing peptides by making use of proteolytic enzymes CZ283098B6 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS913654A CZ283098B6 (en) 1991-12-02 1991-12-02 Process for preparing peptides by making use of proteolytic enzymes
DE19924240545 DE4240545A1 (en) 1991-12-02 1992-12-02 Peptide(s) prepn. using proteolytic enzymes - carried out in the absence of solvents, using substance contg. water of crystallisation to provide necessary water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS913654A CZ283098B6 (en) 1991-12-02 1991-12-02 Process for preparing peptides by making use of proteolytic enzymes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ365491A3 CZ365491A3 (en) 1993-06-16
CZ283098B6 true CZ283098B6 (en) 1998-01-14

Family

ID=5377221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS913654A CZ283098B6 (en) 1991-12-02 1991-12-02 Process for preparing peptides by making use of proteolytic enzymes

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ283098B6 (en)
DE (1) DE4240545A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018000418A1 (en) 2018-01-20 2019-07-25 Bürkle Consulting Gmbh Mechanochemical process for the production of persistent organic pollutants and other organohalogen compounds free value products from wastes of plastics and plastic laminates
DE102019006084A1 (en) 2019-02-12 2020-08-13 Elke Münch Mechanochemical process

Also Published As

Publication number Publication date
CZ365491A3 (en) 1993-06-16
DE4240545A1 (en) 1993-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU545416B2 (en) A process for enzymatic production of peptides
ES2366830T3 (en) NEW FUNGICAL PROTEINS AND NUCELIC ACIDS THAT CODIFY THE SAME.
Aspán et al. The effect of endogeneous proteinase inhibitors on the prophenoloxidase activating enzyme, a serine proteinase from crayfish haemocytes
DE69429689D1 (en) Antitumor-drug conjugates cleavable by lysosomal enzymes
US6034066A (en) Cysteine protease inhibitors for use in treatment of IGE mediated allergic diseases
DK1162995T3 (en) Enzymes for the treatment of type I diabetes mellitus
US4645740A (en) Process for enzymatic replacement of the B-30 amino acid in insulins
MXPA06001173A (en) Analytical method for pancreatin and comparable compositions.
Krizaj et al. The primary structure of inhibitor of cysteine proteinases from potato
WO2004054607A3 (en) Stable therapeutic proteins
AU660944B2 (en) Process for the preparation of C-terminally amidated peptides
KR100220502B1 (en) Protein structure of the plant toxin gelonin
So et al. Lipase-catalyzed synthesis of peptides containing D-amino acid
CZ283098B6 (en) Process for preparing peptides by making use of proteolytic enzymes
JPH07504566A (en) Process for enzymatic synthesis of alkyl esters of peptides, products thus obtained and uses of such products
Riechmann et al. Kinetic studies on the mechanism and the specificity of peptide semisynthesis catalyzed by the serine proteases α-chymotrypsin and β-trypsin
Ojha et al. Novel Ca2+-activated neutral protease from an aquatic fungus, Allomyces arbuscula
Ĉeřovský Protease-catalysed peptide synthesis in solvent-free system
US4579820A (en) Process for enzymatic replacement of the B-30 amino acid in insulins
MXPA03011453A (en) Acetylation of gp41 fragments.
Tang Amino acid sequence near the amino terminus of porcine pepsin
Xaus et al. New enzymatic approach to the synthesis of convenient aspartic acid intermediates in peptide chemistry. Synthesis of n-benzyloxycarbonyl-l-aspartic acid β-allyl ester.
EP0324659A2 (en) Enzymatic process for producing immunomodulating pentapeptides and intermediates for use in the process
Kishimura et al. Amino acid sequence of phospholipase A2 from the pyloric ceca of starfish Asterina pectinifera
Sokolova et al. Comparative study of the action of bovine duodenal proteinases (duodenases) on polypeptide substrates