ペプチドの切断が起こりやすいアミノ酸

ペプチドを酸あるいは塩基で分解する際に、配列によって分解されやすいされにくいという違いはあるでしょうか？
アミド結合のN側のアミノ酸の種類によって脱離しやすいかしにくいか変わったりしますか？
またそのような情報が載った論文はありますでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 今回の場合は酵素を使わすに水酸化ナトリウムや塩酸水溶液中で１００℃に加熱するような場合のことを想定しています。
  アミノ酸の化学的な性質により脱離したペプチドのイオンが安定化したり、立体障害のためアミド結合周りが混み合って反応速度が低下したりするようなことで、アミノ酸の組み合わせにより反応速度が変わると思うのですがそのような情報がないかを探しています。

    補足日時：2017/05/02 11:25

• ペプチドにすると大量の組み合わせになってしまい収拾がつかないということですので、話を単純化するためにジペプチドというくくりにしましょう。
  
  ジペプチドのC末端側のアミノ酸の種類によって酵素を用いない酸または塩基による加水分解の速度に差は出るか。それはどのような理由によるか。そのようなことを検証した論文はあるか？
  
  お願いします。

    補足日時：2017/05/02 13:36

• 言葉の定義です
  ペプチド・・・アミノ酸が複数（2-数十）ペプチド結合で結合したもの。
  
  ジペプチド・・・二つのアミノ酸がペプチド結合で結合したもの。ペプチドの中で最小の構成。

    補足日時：2017/05/02 14:35

• 何か話が壮大になりすぎていますね。実験系を組んで検証したいというわけではないので、ご回答はちょっと外れています。
  
  ジペプチドのC末端側のアミノ酸の種類によって酵素を用いない酸または塩基による加水分解の速度に差は出るか。それはどのような理由によるか。そのようなことを検証した論文はあるか？
  が命題です。
  
  Sn2反応でしたら、脱離基の脱離能が定性的にまとめられています。それこそ教科書レベルで。
  http://www.ach.ehime-u.ac.jp/orgrea/h25org_4.pdf
  ジペプチドの加水分解に関してもアミノシャンの種類によって定性的に脱離しやすいしにくいがあるかなと思ったのですが。
  
  
  ジペプチドを反応させ、反応液をアミノ酸分析用のUPLCで分析するのが手っ取り早いと思いますがいかがでしょうか？

    補足日時：2017/05/04 18:08

No.7 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/05/04 19:55

うーん難しいですね、そこまで小さくしてしまうと、幾度もお話に出したバイルシュタインのオンライン検索で実際には一ヶ月掛けて調べてから考え直すのが王道でしょう。

一つでもあればその辺りを探し回ることになりますが、ジペプチドの加水分解の論文は既に光学異性体が一般に認識された１９４０年代には山ほどあったでしょう、それもドイツ語で。まず少し探してみてかんがえなおすのはどうでしょう。

No.6 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/05/04 17:26

一応これが良いというものを思いつきましたので、一段落したいと思います。

基本的には既に出た「モデル化合物を作って、それで調べるのが最初の段階」だとおもいます。具体的には次の行、
Ｒ1-ＮＨ-Ｃ*HＲa-CO-NH-C*ＨＲb-CO-R2
になります先に冗談から行くと、Ｒaはラジウムでは無く、Ｒbもルビジウムでは無い、どちらもアミノ酸残基です。アステリスク*は無くてもお分かりだと思いましたが念のため。多分N末端C末端がこれではモデルとして不十分だとお考えでしょう、が同時に末端もペプチド結合しているとその反応生成物が反応系を非常に複雑にすることにもお気づきでしょう。Ｃ末端のＲ2はアルコールにしてしまうのは構わないと思いますが、くどいですが鹸化されてできるアミノ酸で結果の解析は複雑になります。Ｎ末端もアシル化しても良いが同じことが起こる。解析を徹底的に容易にするためＣ末端とＮ末端をつないで環状にするのが一番良いなーと思いましたが、合成方法・装置から設計しないと中員環・大員環の選択的合成はそれ自体で本が書ける程面倒なので、経験があるかペプチド合成反応装置が手元に無ければやめた方が良いと思います。Ｒ1、Ｒ2は選択次第で色々面白いのですが、三炭素程度をお薦めします。
以上。

No.5 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/05/03 19:38

申し訳ございません、＃４でかなり色々提案した積もりで、それについてご意見、ご感想を頂けるかと考えてしまいました。

私の提案が有意味か無意味か、あるいは望んでいる方向とどんどんずれて行って仕舞っているか、お聞かせ頂けると考え方を修正出来ると存じます。議論は一人でやると密度が下がりますので、ご意見をお聞かせ下さい、私の仕事ではないので、どこが的か判断し難いのです。

No.4 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/05/02 18:10

懐かしいサイトです最初の頃高校生の質問に大阪教育大のこのサイトばかり答えていた思い出があります、ジペプチドの定義は分かりました、「アミノ酸同士がペプチド結合で脱水結合したものの中で最小のもの」になりますね。

それでは最初の文章と追加を全部追読します。多分全く内容の違うお答えになるでしょう、お答えは多分明日ですが、容易に分かったらその時点でお答えしますし、既にお答えしたものの中で「定義が違う」ことが明らかなものはぶつ切れでお答えします。既に多分無意味なものは分かっています。＃２のうちフェルマーの最終定理に言及した部分は今回どうでも良くなったのでお忘れ下さい。
一方すぐお答え出来るものはあります。それはバイルシュタインのオンライン検索に掛かるもので、ジペプチドなら数日で調べ終わるか、まだ論文・特許は無いのか分かると思いますが、やはり「その研究は無い」とは断言できません。ただジペプチドを無機酸、無機塩基で加水分解しても論文にする意味はほとんどありませんし、周辺にアミノ酸が泳ぎ回っている状態でジペプチドを加水分解すると、反応系は簡素になりすぎて、たとえば生ずる単独のアミノ酸を１３Ｃでマーキングして詳細に調べるような事をしないと、計算化学にしか意味が無くなると思いますので、ジペプチドの縛りは外した方が良いと思いますので、ジペプチドの縛りを外して私の意見を申し上げます。
そこで、これは機密かもしれませんが、どの程度の長さのポリペプチドについてのデータが一番欲しいのかを教えて頂けると話は楽になります。
さらに「その例は不要だ」という反応形態もあるでしょうから、それも教えて頂きたいです。たとえば合成でペプチド環を作ってそれで調べるのはかなりバカバカしいと思いますが、クラウンエーテルとの比較で有意味かもしれません。
一方厳密な長さのな合成ポリペプチド鎖（多少の揺らぎは諦める）を作ってその加水分解を調べるのは有意味だと思いますが、お金と時間が必要です。
合成ペプチド鎖も単一アミノ酸では無く、二種のアミノ酸の繰り返し、つまりジペプチドの繰り返しにはマジックナンバーが確実にあると思います。
ペプチド化学の専門家では無いので文献データまでは知りませんが酵素の場合知られていますし無いと困る、これはペプチダーゼで特定の二種のアミノ酸残基の間が切られるのでよく御存じだと思います。
問題は特定のアミノ酸の繰り返しからなるポリペプチドは合成するには時間もお金も莫大に必要なので「ペイしない」最近の言葉ではコスパが悪すぎる。
で色々考えながら書いてみましたがもう８０％以上はき出してしまいました。何かお答え出来ることがありそうならご追加下さい。

No.3 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/05/02 13:59

用語が混乱していると思います。

私の知識ではペプチドとはアミノ酸が連なった、ポリアミノ酸を指します。ポリペプチドという言葉があるので私の知る定義は間違っているかもしれません。ですがジペプチドとおっしゃられるので混乱してしまいました。そもそも論に関わるので、語の定義をお願いします。なお私は年金生活者ですので時間は幾らでもありますからお役に立ちたいと思いますが、そろそろ痴呆症が始まっているので変な論理になるかもしれません。また脳が疲れて昼寝をしますので、お返事が遅れることはお許し下さい。また議論を明快にするために画像を使って頂くか、化学式で済む時はそれもお願いします。しばらく寝ます。

この回答へのお礼

ありがとうございます

人様のHPですが
http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2008/ …
にジペプチドの化学構造が書かれています。

お礼日時：2017/05/02 14:39

No.2 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/05/02 13:15

何をなさりたいかは痛いほどよく分かりますが、それは非常に「労多くして、益少ない」仕事だと思います。

私が教授で院生にそれをやらせるとしたら、最初にバイルシュタインのオンライン検索（やたらに高い。もうやめたかも）で特定のポリペプチドとアミノ酸の組み合わせの論文を探させます。多分ネガティブであることが分かるまで半年かかりますが、御存じの通り「あることの証明は容易で、無い事の証明は非常に困難」です。例のフェルマーの最終定理ほどではないですけど。そこでモデル反応に移行します。つまり生体内のポリペプチドを諦め、アミノ酸から合成した単純なポリペプチドと全てのアミノ酸の組み合わせを探ります。運が良ければ「マジックナンバー」に当たります。きれいな論文にするには計算化学が必要です。マジックナンバーが無い場合単純ポリペプチドを変えて、たとえば長さを変えてみるなどの方法を採用しますが、これは上記フェルマーの最終定理そっくりの仕事になってしまいます。違いはフェルマーの最終定理に自然数には上限が無いのに対して、運悪く合成するポリペプチドには上限があることです。もう一つ嫌なファクターがあります。それは相互作用が有意か無効かをどこで判別するかと言うことで、単純に考えると化学という学問には上限までの種類の反応が考えられるので、「マジックナンバーもどき」が現れ、その周辺を徹底的に潰さねばならない宿命が待っています。ですので、運が悪いとドクターの学生は論文が書けない。企業なら投入資金に上限があるので、止められますが、プロジェクトを提案した人は左遷でしょう。

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/04/28 22:10

＞またそのような情報が載った論文はありますでしょうか？

論文どころか厚い教科書の一部分に載っています。そういう部分を目標に酵素はタンパク質を切ってポリペプチドへペプチドへと切っていくのです。タンパク質の中にアミノ酸が完全にランダムに並んでいたらどうやって切るべきところを判断したら良いのでしょう。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
特異的に特定のアミノ酸のN末端側やC末端側で切断するプロテアーゼやペプチダーゼがあるのはもちろん存じ上げています。
今回の場合は酵素を使わすに水酸化ナトリウムや塩酸水溶液中で１００℃に加熱するような場合のことを想定しています。
アミノ酸の化学的な性質により脱離したペプチドのイオンが安定化したり、立体障害のためアミド結合周りが混み合って反応速度が低下したりするようなことで、アミノ酸の組み合わせにより反応速度が変わると思うのですがそのような情報がないかを探しています。

お礼日時：2017/04/30 00:58