固相多肽合成的故事显示了接受新思想的智慧

从前有化学家制造之间的区别的体育技术的光谱和x射线结晶学的不是板球的方法。纯智力的力量被要求推断出(一个词用于重型强调)结构式。相比之下,晶体学仅仅产生一幅;它太“简单”适当的科学。今天,许多晶体直走到梁——在一小时内揭示它们的结构。

布鲁斯·梅里菲尔德-固相多肽合成的发明者

来源:©洛克菲勒大学

罗伯特布鲁斯·梅里菲尔德
美国生物化学家(1921 - 2006)。固相多肽合成的发明者,诺贝尔化学奖得主,1984

关键是改变总是难以接受。毕竟,如果东西为我们工作,当我们年轻的时候,我们为什么要做什么不同的?当然,答案就是改变可以打开新的远景和可能性。最破坏性的和肥沃的新想法是有机合成在坚实的支持,由布鲁斯·梅里菲尔德在1960年代初。

·梅里菲尔德在加州长大,我们,在大萧条时期。虽然学校反复移动他继续学习化学的加州大学洛杉矶分校,前一份工作作为一个研究人员的实验室检查饮食氨基酸的重要性。虽然他的角色只是照顾动物,钩·梅里菲尔德研究工作。一年之后,他回到加州大学洛杉矶分校研究蛋白质分析。当他在1949年获得了博士学位,他嫁给了一个同学,利比弗隆,他们一起搬到了纽约洛克菲勒研究所,与盲人生化学家韦恩·伍利肽。

当时,多肽和蛋白质是生物化学的真正的谜,认为持有的秘密生活本身的性质。早在20th世纪埃米尔费舍尔已经创造了这个词肽,确定了氨基酸和酰胺联系准备甘氨酰基甘氨酸,第一个合成肽。现在大多数的生物化学研究旨在分离肽,试着了解他们的功能和组成。

更复杂的多肽合成的挑战是需要保护链和传入的氨基酸等,只有所需的酰胺/肽键形成,高收益。1932年,费舍尔的两个学生,马克斯·伯格曼和列奥尼达Zervas,引入了一个新的氨基酸的氨基保护小组的benzoyloxycarbonyl(称为Z),可以有选择地利用钠离子在液氨。从那一刻起,总合成的长肽开始报告,最终在1953年文森特•杜Vigneaud康奈尔医学院工作,九肽催产素的合成报道。产品不仅有正确的光谱特征,但是微克量引起的劳动力和哺乳期妇女。它是第一个人工合成的激素。

这个合成了四年的努力。链中的每个氨基酸的添加所需的循环保护、附件和去side-groups沿着链。净化的中间产品需要时间,即使新逆流提取方法介绍了莱曼克雷格在1950年也在洛克菲勒。

·梅里菲尔德,刚刚采用弗雷德·桑格的新肽测序方法,从头合成他们,决定支出只有7%收益率的11个月准备五肽是难以忍受的。1959年5月26日他写在他的笔记本的连续的新方法,逐步合成蛋白质的。想法很简单:锚定一个氨基酸的糖基的不溶性聚合物支持。第二,保护,氨基酸可以耦合到第一。洗涤和去原位后,下一个氨基酸可以省略。因此,链增长,拴在支持,消除在每个阶段需要净化。伍利给他可以试一试。

如果他们的想法是简单的,它不工作。·梅里菲尔德在板凳上度过了接下来的三年里在每个聚合物他——包括纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺。最终,他试着交联聚苯乙烯珠盖太诺D 'Alelio了离子交换。他functionalised树脂,氯甲基化,其次是硝化抑制过早酸链的乳沟。他现在可以附上他的第一个氨基酸。但事实证明耦合Z-protected氨基酸传统缓慢和不可靠的。所以·梅里菲尔德转向新发现dicyclohexylcarbodiimide方法(他让DCC)和t-butoxycarbonyl一半的保护N终端的氨基酸。这个步骤中,在一个寒冷的房间里进行的,是臭名昭著的给化学家低血压。

但·梅里菲尔德在板凳上的坚韧,伍利的耐心得到了回报。在1963年,四肽的制备·梅里菲尔德写道,名为固相多肽合成1,[1]相信有一个流管道中的其他文件。深思熟虑,自我批评,他指出,真正有用的方法必须是自动的。

从其他化学家们反应不一。1964年,有机化学家罗伯特·罗宾逊访问不曾偏废;路上他说,研究生花环马歇尔,他将提名·梅里菲尔德的诺贝尔奖。但别人诅咒:“适当的”化学家的中间体为特征的;使用一个巨大的过剩的试剂是浪费;,产品并非总是完美的纯粹。直到1971年,一位评论家还指出“通用的先天缺陷”的技术,即使·梅里菲尔德和他的同事们发明了和开发自动肽合成器,编程与钉在一个旋转的滚筒,并使用它们,通过369反应和11931编程步骤,准备124 -氨基酸牛核糖核酸酶。别人会受到启发,为核酸和碳水化合物的开发方法。

定制的生物聚合物是现在几乎快,常规;它在生命科学开辟了新的维度。所以当有人向我们展示了新东西,不要问如果它打破规则你教学生。摆脱你的自然的保守主义,问:“我能做什么呢?”

承认

我非常感激Svetland Mojsov,花环马歇尔思想和回忆