Beć Anna
Zakład Dydaktyczny Chemii Organicznej
Enzymatyczna synteza izotopomerów metylopochodnych L-tryptofanu selektywnie znakowanych izotopami wodoru.
Anna Beć
Promotor: dr Elżbieta Winnicka
Enzymy odgrywają ważną rolę w życiu każdego człowieka. Są katalizatorami wytwarzanymi przez komórki. Mogą być one zbudowane z samego białka, jak i z części białkowej i niebiałkowej. Enzymy przyspieszają reakcję chemiczną ponad milion razy, a przy ich braku wiele reakcji w układach biologicznych zachodzi bardzo wolno, wręcz niezauważalnie. Działają one bardzo specyficznie, zarówno pod względem katalizowanej reakcji, jak i wyboru związków biorących w niej udział. Jeden enzym katalizuje tylko pojedynczą reakcję chemiczną. W reakcjach katalizowanych przez enzymy bardzo rzadko występują produkty uboczne.
Enzymy dzieli się na 6 klas. Jedną z nich stanowią liazy, których podstawową funkcją jest odszczepienie określonej grupy substratów z utworzeniem wiązania podwójnego, bądź przyłączenie grupy do podwójnych wiązań. Do tej klasy należy tryptofanaza – enzym katalizujący rozkład L-tryptofanu do indolu, kwasu pirogronowego i amoniaku, oraz jego syntezę.
L-tryptofan jest aminokwasem egzogennym, co oznacza, że nie jest on wytwarzany w organizmie człowieka. Musi być on dostarczany z pożywieniem, ponieważ jest niezbędny do życia. Jest obojętny elektrycznie, a jego budowa oparta jest na szkielecie indolu.
Celem mojej pracy magisterskiej była synteza, wydzielenie i oczyszczenie metylopochodnych L-tryptofanu. Syntezę wykonałam przy udziale tryptofanazy (Tpase, EC 4.1.99.1). Otrzymałam następujące pochodne: 5’-metylo-L-tryptofan, 7’-metylo-L-tryptofan, 1’-metylo-[2-2H]-L-tryptofan, 2’-metylo-[2- 2H]-L-tryptofan, 5’-metylo-[2-2H]-L-tryptofan, 7’-metylo-[2-2H]-L-tryptofan, 5’-metylo-[2-3H]-L-tryptofan, 7’-metylo-[2-3H]-L-tryptofan, 5’-metylo-[2-2H /3H]-L-tryptofan oraz 7’-metylo-[2-2H /3H]-L-tryptofan. Aby potwierdzić czystość powstałych związków posłużyłam się metodą chromatografii cienkowarstwowej TLC, a także spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego NMR. Do znakowania używałam radioaktywnego izotopu wodoru – trytu, którego aktywność oznaczałam przy pomocy licznika scyntylacyjnego.
Wyniki posłużą do dokładniejszego poznania mechanizmu działania tryptofanazy, który nie jest do końca znany.