Monatshefte für Chemie / Chemical Monthly

, Volume 113, Issue 3, pp 331–337 | Cite as

Model studies on the utility of nucleophiles bound to insoluble supports for enzymatic peptide synthesis

  • Andreas Könnecke
  • Sabine Dettlaff
  • Hans-Dieter Jakubke
Organische Chemie Und Biochemie

Abstract

Thermolysin, α-chymotrypsin, and papain were used as biocatalysts for the coupling of several carboxyl components to silica-supported leucine amide as a nucleophile. A spacer length of 21 covalent bonds corresponding to 7 amino acid residues was required for successful coupling. This approach offers the possibility of using proteases for racemization-free segment condensations on insoluble polymeric supports.

Keywords

α-Chymotrypsin Enzymatic peptide synthesis Papain Solidphase peptide synthesis Thermolysin 

Modellstudien zur Anwendbarkeit von an unlösliche Träger gebundenen Nucleophilen für die enzymatische Peptidsynthese

Zusammenfassung

Thermolysin, α-Chymotrypsin und Papain wurden als Biokatalysatoren für die Kupplung verschiedener Carboxylkomponenten an kieselgel-gebundenes Leucinamid als Nucleophil eingesetzt. Für erfolgreiche Kupplungen war eine Spacerlänge von 21 kovalenten Bindungen entsprechend 7 Aminosäureresten erforderlich. Diese Synthesevariante eröffnet die Möglichkeit, racemisierungsfreie Segmentkondensationen an unlöslichen polymeren Trägern mit Hilfe von Proteasen durchzuführen.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    Isowa Y., Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi36, 195 (1978); C. A.89, 18456 (1978).Google Scholar
  2. 2.
    Brtnik F., Jost K., Chem. Listy74, 951 (1980).Google Scholar
  3. 3.
    Jakubke H.-D.,Kuhl P., Pharmazie, in press.Google Scholar
  4. 4.
    Some more recent papers:Kullmann W., J. Biol. Chem.255, 8234 (1980);256, 1301 (1981);Morihara K., Oka T., J. Biochem.89, 385 (1981);Könnecke A., Jakubke H.-D., Mh. Chem.112, 1099 (1981).Google Scholar
  5. 5.
    Oka T.,Morihara K.,Ohgaku S.,Kobayashi M.,Iwasaki M.,Shigeta Y., in: Peptide Chemistry 1980 (Okawa K., ed.), p. 157, Proc. 18th Symp. on Peptide Chemistry, Protein Research Foundation, Osaka, 1981.Google Scholar
  6. 6.
    Homandberg G. A., Mattis J. A., Laskowski M. jr., Biochemistry17, 5220 (1978).Google Scholar
  7. 7.
    Fastrez J., Fersht A. R., Biochemistry12, 2025 (1973).Google Scholar
  8. 8.
    Widmer F., Johansen J. T., Carlsberg Res. Commun.44, 37 (1979);Breddam K., Widmer F., Johansen J. T., Carlsberg Res. Commun.45, 237, 361 (1980);Widmer F., Breddam K., Johansen J. T., Carlsberg Res. Commun.45, 453 (1980).Google Scholar
  9. 9.
    Morihara K.,Oka T., in: Peptide Chemistry 1977 (Shiba T., ed.), p. 79, Proc. 15th Symp. on Peptide Chemistry, Protein Research Foundation, Osaka, 1978; Biochem. J.163, 531 (1977);Oka T.,Morihara K., J. Biochem.82, 1055 (1977);84, 1277 (1978).Google Scholar
  10. 10.
    Jakubke H.-D., Bullerjahn R., Hänsler M., Könnecke A., Proc. 4th Int. Symp. on Affinity Chromatography and Related Techniques, in Analytical Chemistry Symposia Series, Vol. 9 (Gribnau T. C. J., Visser J., Nivard R. J. F., eds.), p. 529. Amsterdam: Elsevier. 1982.Google Scholar
  11. 11.
    Könnecke A., Bullerjahn R., Jakubke H.-D., Mh. Chem.112, 469 (1981).Google Scholar
  12. 12.
    Isowa Y., Ichikawa T., Bull. Chem. Soc. Japan52, 796 (1979).Google Scholar
  13. 13.
    Anderson G. W., Zimmerman J. E., Callahan F. M., J. Amer. Chem. Soc.86, 1839 (1964).Google Scholar
  14. 14.
    Lynn M., in: Immobilized Enzymes, Antigens, Antibodies and Peptides (Weetall H. H., ed.). New York: Marcel Dekker. 1975.Google Scholar
  15. 15.
    Dorman L. C., Tetrahedron Lett.1969, 2319.Google Scholar
  16. 16.
    Pietta O., Brenna O., J. Org. Chem.40, 2995 (1975); cf.Höfle G., Steglich W., Vorbrüggen H., Angew. Chem.90, 602 (1978).Google Scholar
  17. 17.
    Oka T., Morihara K., J. Biochem.88, 807 (1980).Google Scholar
  18. 18.
    Döring G., Kuhl P., Jakubke H.-D., Mh. Chem.112, 1165 (1981).Google Scholar
  19. 19.
    Pande C. S.,Glass J. D., Tetrahedron Lett.1978, 4725.Google Scholar
  20. 20.
    Glass J. D., Silver L., Sondheimer J., Pande C. S., Coderre J., Biopolymers18, 383 (1979).Google Scholar
  21. 21.
    Klibanov A. M., Samokhin G. P., Martinek K., Berezin I. V., Biotechnol. Bioeng.19, 1351 (1977).Google Scholar
  22. 22.
    Kuhl P.,Könnecke A.,Döring G.,Däumer H.,Jakubke H.-D., Tetrahedron Lett.1980, 893.Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1982

Authors and Affiliations

  • Andreas Könnecke
    • 1
  • Sabine Dettlaff
    • 1
  • Hans-Dieter Jakubke
    • 1
  1. 1.Sektion Biowissenschaften, Bereich BiochemieKarl-Marx-UniversitätLeipzigGerman Democratic Republic

Personalised recommendations