aminoácidos murcia modif

Aminoácidos y Péptidos

Aminoácidos

Análisis de Péptidos

Síntesis de Péptidos

AMINOÁCIDOS Y PÉPTIDOS

Pedro Antonio García RuizCatedrático de Escuela Universitaria Profesor Titular de Universidad

Area Química analítica Area Química Orgánica

Departamento de Química Orgánica - Universidad de Murcia

Aminoácidos y Péptidos

Aminoácidos

Análisis de Péptidos

Síntesis de Péptidos

Aminoácidos Propiedades iónicas

Identificación de aminoácidos

Producción de aminoácidos

Reacciones de los aminoácidos

Name Symbol Mass(-H 2O) Side Chain Occurrence (%)Alanine A, Ala 71.079 CH3- 7.49

Arginine R, Arg 156.188 HN=C(NH2)-NH-(CH2)3- 5.22

Asparagine N, Asn 114.104 H2N-CO-CH2- 4.53

Aspartic acid D, Asp 115.089 HOOC-CH2- 5.22

Cysteine C, Cys 103.145 HS-CH2- 1.82

Glutamine Q, Gln 128.131 H2N-CO-(CH2)2- 4.11

Glutamic acid E, Glu 129.116 HOOC-(CH2)2- 6.26

Glycine G, Gly 57.052 H- 7.10Histidine H, His 137.141 N=CH-NH-CH=C-CH2- 2.23

|______________|Isoleucine I, Ile 113.160 CH3-CH2-CH(CH3)- 5.45

Leucine L, Leu 113.160 (CH3)2-CH-CH2- 9.06

Lysine K, Lys 128.17 H2N-(CH2)4- 5.82

Methionine M, Met 131.199 CH3-S-(CH2)2- 2.27

Phenylalanin eF, Phe 147.177 Phenyl-CH2- 3.91

Proline P, Pro 97.117 -N-(CH2)3-CH- 5.12

|_________|Serine S, Ser 87.078 HO-CH2- 7.34

Threonine T, Thr 101.105 CH3-CH(OH)- 5.96

Tryptophan W, Trp 186.213 Phenyl-NH-CH=C-CH2- 1.32

|_____________|Tyrosine Y, Tyr 163.176 4-OH-Phenyl-CH2- 3.25

Valine V, Val 99.133 CH3-CH(CH2)- 6.48

Aminoácidos

AminoácidosPunto isoeléctrico

pH en el punto isoeléctrico = pI = ½(pk1+pk2)

Dos grupos ácidos

Dos grupos amino

Tres pk

Aspártico, glutámico, tirosina, p-hidroxifenilalanina, cisteina

Lisina, arginina

H3O

HOHO

H3O

H2N CH COO

R

H3N CH COO

R

H3N CH COOH

R

H3O

HOHO

H3O H2N CH COO

COO

(CH2)3

H3N CH COO

COOH

(CH2)3

H3N CH COOH

(CH2)3

COOH

HO

H3O H3N CH COO

COO

(CH2)3

k1 k2 k3

pI = ½(pk1+pk2)

pH en el punto isoeléctrico = pI = ½(pk1+pk2)

Dos grupos ácidos

Dos grupos amino

Tres pk

Aspártico, glutámico, tirosina, p-hidroxifenilalanina, cisteina

Lisina, arginina

H3O

HOHO

H3O

H2N CH COO

R

H3N CH COO

R

H3N CH COOH

R

pI = ½(pk1+pk2)

H3O

HOHO

H3O H2N CH COO

NH2

(CH2)4

H3N CH COO

NH3

(CH2)4

H3N CH COOH

NH3

(CH2)4 HO

H3O H2N CH COO

NH3

(CH2)4

k1 k2 k3

pI = ½(pk2+pk3)

AminoácidosPunto isoeléctrico

AlaninaGlicina

Abundancia: 7.10

Símbolo: G, Gly

Abundancia: 7.49

Símbolo: A, Ala

CH3H

pK1=2,34pK2=9,60

pI=5,97

R hidrófobo

pK1=2,34pK2=9,69

pI=6,00

R =H

CH

C

OH

O

NH2

CH

C

OH

O

NH2

Asparragina

Abundancia: 5.22

Símbolo: R, Arg

Abundancia: 4.53

Símbolo: N, Asn

Arginina

C NH2

NH

NH

CH2 CH2

CH2

C NH2

CH2

O

pK1=2,02pK2=8,80

pI=5,41

pK1=2,17pK2=9,04pK3=12,48pI=10,76

R polarR polar (+) a pH=7

CH

C

OH

O

NH2

CH

C

OH

O

NH2

Cisteina

Abundancia: 5.22

Símbolo: D, Asp

Abundancia: 1.82

Símbolo: C, Cys

Ácido aspártico

SH

CH2COOH

CH2

pK1=1,96pK2=8,18pK3=10,28

pI=5,07

pK1=1,88pK2=3,65pK3=9,60pI=2,77

R polar (-) a pH=R polar (-) a pH=7

CH

C

OH

O

NH2

CH

C

OH

O

NH2

Ácido glutámico

Abundancia: 4.11

Símbolo: Q, Gln

Abundancia: 6.26

Símbolo: E, Glu

Glutamina

C OH

CH2

O

CH2

C NH2

CH2

O

CH2

pK1=2,19pK2=4,25pK3=9,67pI=3,22

pK1=2,17pK2=9,13

pI=5,65

R polar R polar(-) a pH=7

CH

C

OH

O

NH2CH

C

OH

O

NH2

Isoleucina

Abundancia: 2.23

Símbolo: H, His

Abundancia: 5.45

Símbolo: I, Ile

HistidinaCH3

CH2

CH CH3N

NH

pK1=2,36pK2=9,68

pI=6,

pK1=1,82pK2=6,00pK3=9,17pI=7,59

R polar (+) a pH=7

R hidrófobo

CH

C

OH

O

NH2

CH

C

OH

O

NH2

Lisina

Abundancia: 9,06

Símbolo: L, Leu

Abundancia: 5.82

Símbolo: K, Lys

Leucina

CH3

CH CH3

CH2

NH2

CH2 CH2

CH2CH2

pK1=2,18pK2=8,95pK3=10,53

pI=9,74

pK1=2,36pK2=9,60

pI=5,98

R hidrófobo R polar (+) a pH=7

CH

C

OH

O

NH2CH

C

OH

O

NH2

Fenil alanina

Abundancia: 2,27

Símbolo: M, Met

Abundancia: 3,91

Símbolo: eF, Phe

Metionina

S

CH3

CH2

CH2 CH2

pK1=1,83pK2=9,13

pI=5,48

pK1=2,28pK2=9,21

pI=5,74

R hidrófobo R hidrófobo

CH

C

OH

O

NH2CH

C

OH

O

NH2

Serina

Abundancia: 5,12

Símbolo: P, Pro

Abundancia: 7,34

Símbolo: S, Ser

Prolina

CH

C

OH

O

NH

CH2

OH

CH2 CH2

pK1=2,21pK2=9,15

pI=5,68

pK1=1,99pK2=10,60

pI=6,30

R hidrófobo R polar

CH

C

OH

O

NH2

Triptofano

Abundancia: 5,96

Símbolo: T, Thr

Abundancia: 1.32

Símbolo: W, Trp

Treonina

CH3

CH OH

NH

pK1=2,83pK2=9,39

pI=5,89

pK1=2,09pK2=9,10

pI=5,60

R polar R hidrófobo

CH

C

OH

O

NH2

CH

C

OH

O

NH2

Valina

Abundancia: 3.25

Símbolo: Y, Tyr

Abundancia: 6.48

Símbolo: V, Val

Tirosina

OHCH3

CHCH3 pK1=2,32pK2=9,62

pI=5,96

pK1=2,20pK2=9,11pK3=10,07

pI=5,66

R hidrófoboR polar (-) a pH=

CH

C

OH

O

NH2

CH

C

OH

O

NH2

Aminoácidos Propiedades iónicas

Identificación de aminoácidos


Reacciones de los aminoácidos


Resolución de racematos

Hidrólisis de proteínas

Síntesis química

Metionina -120.000 ton/año

Lisina -35.000 ton/año

Producción industrial

Otros entre

50 y 500 ton/año

Ácido glutámico -350.000 ton/año

Síntesis microbiológica o enzimática

Hasta años 50 glutámico por hidrólisis del gluten

Hoy mezclas de hidrolizados (poco importantes)

Poca importancia económica por difícil separación




Síntesis química



Vía síntesis de Gabriel

Via síntesis de Strecker

Acido L-glutámico

L-lisina

L-metionina


Aminación de α-halo ácidosAminación de α-halo ácidos



Síntesis química




Destrucción de un enantiómero

Conversión en diasteroisómeros

Transformación de un enantiómero




Síntesis química



Proteger el grupo amino en forma de amida y tratar el producto resultante con un enantiómero de una amina quiral.

Los diasteroisómeros que se obtienen se separan por solubilidad o cristalización fraccionada


Rendimientos bajos

Recristalizaciones sucesivas

Difícil predecir que diasteroisómero será más soluble o que amina quiral interesa.

Reactivos caros que se consumen

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