ปัญหาพันธะไดซัลไฟด์ภายในเปปไทด์

พันธะไดซัลไฟด์เป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ของโครงสร้างสามมิติของโปรตีนหลายชนิดพันธะโควาเลนต์เหล่านี้สามารถพบได้ในเปปไทด์นอกเซลล์และโมเลกุลโปรตีนเกือบทั้งหมด

พันธะไดซัลไฟด์เกิดขึ้นเมื่ออะตอมซิสเทอีนซัลเฟอร์สร้างพันธะโควาเลนต์เดี่ยวกับอีกครึ่งหนึ่งของอะตอมซีสตีนซัลเฟอร์ที่ตำแหน่งต่างกันในโปรตีนพันธะเหล่านี้ช่วยให้โปรตีนคงตัว โดยเฉพาะโปรตีนที่หลั่งออกมาจากเซลล์

การก่อรูปที่มีประสิทธิภาพของพันธะไดซัลไฟด์เกี่ยวข้องกับหลายลักษณะ เช่น การจัดการที่เหมาะสมของซิสเทอีน, การป้องกันเรซิดิวของกรดอะมิโน, วิธีการกำจัดกลุ่มป้องกัน และวิธีการจับคู่

เปปไทด์ถูกกราฟต์ด้วยพันธะไดซัลไฟด์

สิ่งมีชีวิต Gutuo มีเทคโนโลยีวงแหวนพันธะไดซัลไฟด์ที่เจริญเต็มที่หากเปปไทด์มี Cys เพียงคู่เดียว การเกิดพันธะไดซัลไฟด์จะเกิดขึ้นโดยตรงเปปไทด์ถูกสังเคราะห์ขึ้นในสถานะของแข็งหรือของเหลว

ต่อจากนั้นมันถูกออกซิไดซ์ในสารละลาย pH8-9การสังเคราะห์ค่อนข้างซับซ้อนเมื่อจำเป็นต้องสร้างพันธะไดซัลไฟด์ตั้งแต่สองคู่ขึ้นไปแม้ว่าการก่อรูปพันธะไดซัลไฟด์โดยปกติจะเสร็จสมบูรณ์ในช่วงปลายแผนสังเคราะห์ แต่บางครั้งการนำเข้าไดซัลไฟด์ที่เตรียมไว้ล่วงหน้ามีข้อได้เปรียบสำหรับการเชื่อมโยงหรือการยืดสายโซ่เปปไทด์Bzl เป็นกลุ่มปกป้อง Cys, Meb, Mob, tBu, Trt, Tmob, TMTr, Acm, Npys ฯลฯ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายใน symbiontเราเชี่ยวชาญด้านการสังเคราะห์เปปไทด์ไดซัลไฟด์ ได้แก่:

1. พันธะไดซัลไฟด์สองคู่เกิดขึ้นภายในโมเลกุลและพันธะไดซัลไฟด์สองคู่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล

2. พันธะไดซัลไฟด์สามคู่เกิดขึ้นภายในโมเลกุลและพันธะไดซัลไฟด์สามคู่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล

3. การสังเคราะห์อินซูลินโพลีเปปไทด์ โดยที่พันธะไดซัลไฟด์สองคู่เกิดขึ้นระหว่างลำดับเปปไทด์ที่ต่างกัน

4. การสังเคราะห์เปปไทด์ที่มีพันธะไดซัลไฟด์สามคู่

เหตุใดกลุ่มซิสเทนิลอะมิโน (Cys) จึงพิเศษ?

สายด้านข้างของ Cys มีหมู่ปฏิกิริยาที่ว่องไวมากอะตอมไฮโดรเจนในกลุ่มนี้ถูกแทนที่ด้วยอนุมูลอิสระและกลุ่มอื่นๆ ได้อย่างง่ายดาย จึงสามารถสร้างพันธะโควาเลนต์กับโมเลกุลอื่นๆ ได้อย่างง่ายดาย

พันธะไดซัลไฟด์เป็นส่วนสำคัญของโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีนหลายชนิดพันธะสะพานไดซัลไฟด์สามารถลดความยืดหยุ่นของเปปไทด์ เพิ่มความแข็ง และลดจำนวนภาพที่อาจเกิดขึ้นข้อจำกัดของภาพนี้จำเป็นต่อกิจกรรมทางชีวภาพและความเสถียรของโครงสร้างการทดแทนนี้อาจส่งผลอย่างมากต่อโครงสร้างโดยรวมของโปรตีนกรดอะมิโนที่ไม่ชอบน้ำ เช่น ดิว อิล วาล เป็นตัวทำให้เสถียรแบบเกลียวเพราะมันทำให้พันธะα-helix ของพันธะซัลไฟด์ของการก่อตัวของซิสเทอีนคงตัว แม้ว่าซิสเทอีนจะไม่ก่อให้เกิดพันธะซัลไฟด์ก็ตามนั่นคือ หากซิสเตอีนที่ตกค้างทั้งหมดอยู่ในสถานะรีดิวซ์ (-SH ซึ่งมีหมู่ซัลไฮดริลอิสระ) เปอร์เซ็นต์ของชิ้นส่วนที่เป็นเกลียวในระดับสูงก็จะเป็นไปได้

พันธะไดซัลไฟด์ที่เกิดจากซิสเทอีนมีความคงทนต่อเสถียรภาพของโครงสร้างตติยภูมิในกรณีส่วนใหญ่ สะพาน SS ระหว่างพันธะมีความจำเป็นสำหรับการก่อตัวของโครงสร้างควอเทอร์นารีบางครั้งซิสเตอีนที่ตกค้างซึ่งก่อให้เกิดพันธะไดซัลไฟด์จะอยู่ห่างกันมากในโครงสร้างหลักโทโพโลยีของพันธะไดซัลไฟด์เป็นพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์ความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างปฐมภูมิของโปรตีนสารตกค้างซิสเตอีนของโปรตีนที่คล้ายคลึงกันได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดีมีเพียงทริปโตเฟนเท่านั้นที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้มากกว่าซิสเทอีนทางสถิติ

ซีสเตอีนตั้งอยู่ในใจกลางของบริเวณตัวเร่งปฏิกิริยาของไทโอเลสซีสเตอีนสามารถสร้างตัวกลางอะซิลได้โดยตรงกับซับสเตรตรูปแบบรีดิวซ์ทำหน้าที่เป็น "บัฟเฟอร์ซัลเฟอร์" ที่ช่วยรักษาซิสเทอีนในโปรตีนให้อยู่ในสถานะรีดิวซ์เมื่อค่า pH ต่ำ สมดุลจะอยู่ในรูป -SH ที่ลดลง ในขณะที่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง -SH มีแนวโน้มที่จะถูกออกซิไดซ์ให้กลายเป็น -SR มากกว่า และ R เป็นอะไรก็ได้ที่ไม่ใช่อะตอมไฮโดรเจน

ซีสเตอีนยังสามารถทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเปอร์ออกไซด์อินทรีย์เพื่อเป็นตัวล้างพิษ