Синтез полипептидов (белков) — это процесс образования пептидных связей между аминокислотами. В живых организмах этот процесс происходит на рибосомах, но в лаборатории синтез полипептидов является сложной задачей, требующей тщательного контроля. Основной принцип синтеза заключается в последовательном присоединении аминокислотных остатков к растущей цепи, начиная с С-конца (карбоксильного) или N-конца (аминогруппы). Ключевыми проблемами являются: 1. Защита функциональных групп: Каждая аминокислота содержит как минимум две реакционноспособные группы — аминогруппу и карбоксильную группу. Чтобы пептидная связь образовывалась только между нужной аминогруппой одной аминокислоты и нужной карбоксильной группой другой, необходимо временно защитить все остальные функциональные группы. Например, аминогруппа может быть защищена Boc- или Fmoc-группой, а карбоксильная группа — в виде метилового или бензилового эфира. 2. Активация карбоксильной группы: Карбоксильная группа одной аминокислоты должна быть активирована, чтобы стать достаточно электрофильной для нуклеофильной атаки незащищенной аминогруппы другой аминокислоты. Для этого используются различные активирующие реагенты, такие как карбодиимиды (DCC, DIC), о-бензотриазолы (HOBt, HATU) или смешанные ангидриды. 3. Предотвращение рацемизации: Необходимо предотвратить рацемизацию хиральных центров аминокислот во время синтеза. Существует два основных метода лабораторного синтеза: синтез в растворе и твердофазный синтез (метод Меррифилда), последний является более распространенным благодаря своей автоматизации и простоте очистки. Твердофазный синтез позволяет получать полипептиды длиной до нескольких десятков аминокислотных остатков.