Domagała Eliza

Zakład Dydaktyczny Chemii Fizycznej i Radiochemii
Pracownia Elektrochemicznych Źródeł Energii

Enzymatyczna synteza halogenopochodnych L-fenyloalaniny znakowanych deuterem w pozycji 3S łańcucha bocznego

Eliza Domagała

Promotor: dr Katarzyna Pałka

Enzymy, będące katalizatorami organicznymi, biorą udział we wszystkich reakcjach chemicznych stanowiących podstawę istnienia życia na Ziemi. Dlatego tak bardzo ważne jest, aby reakcje te, zachodziły z odpowiednią szybkością i wydajnością. W badaniach realizowanych w ramach pracy magisterskiej stosowałam enzym – liazę fenyloalaninową, (PAL). Jest to enzym występujący w komórkach roślinnych, który katalizuje odwracalną reakcję eliminacji amoniaku z L-fenyloalaniny, prowadzącą do powstania kwasu (E)-cynamonowego.

Celem mojego projektu magisterskiego była synteza halogenopochodnych L-fenyloalaniny (L-Phe): 2’-F-L-Phe, 2’-Cl-L-Phe, 4’-Cl-L-Phe i α-F-L-Phe oraz synteza izotopomerów halogenopochodnych L-fenyloalaniny: 2’-Cl-[(3S)-D]-L-Phe, 2’-F-[(3S)-D]-L-Phe i α-F-[(3S)-D]-L-Phe znakowanych deuterem w pozycji (3S) łańcucha bocznego.

Otrzymane związki wykorzystałam do zbadania mechanizmu oksydacyjnej deaminacji L-Phe prowadzącej do powstania kwasu fenylopirogronowego, (PPA) oraz wyznaczenia parametrów kinetycznych, V_max i K_M dla reakcji oksydacyjnej deaminacji L-Phe.

Halogenopochodne L-Phe otrzymałam na drodze enzymatycznej syntezy w środowisku buforu amonowego, w obecności enzymu – liazy fenyloalaninowej. Reakcje przeprowadziłam w środowisku wody destylowanej oraz deuterowanej. Produkty syntez zostały wydzielone i oczyszczone za pomocą chromatografii kolumnowej. Obecność produktu potwierdziłam stosując technikę chromatografii cienkowarstwowej TLC. Frakcje o największym stężeniu produktu zatężyłam i poddałam procesowi liofilizacji. Czystość oraz miejsce i stopień podstawienia deuterem ustaliłam za pomocą spektroskopii ¹H NMR.

Cele pracy zostały zrealizowane. Otrzymane związki zostaną wykorzystane do zbadania wpływu podstawnika halogenowego na kinetykę reakcji enzymatycznej z udziałem L-Phe z zastosowaniem metody kinetycznych (KIE) oraz rozpuszczalnikowych (SIE) efektów izotopowych.

Literatura:
[1] B.D. Hames, N.M. Hooper, J.D. Houghton, Krótkie wykłady biochemia, Warszawa 1999.
[2] Yamada S., Nabe K., Izuo N., Nakamichi K., Chibata I., Appl. Environ. Microbiol., 1981.