Angelika Semmler - KOPS - Universität Konstanz

3 Sollbruchstellen
3.2 Methionin als Sollbruchstelle
Bereits in den 1960er Jahren beschrieben Gross und Witkop die Bromcyan-
vermittelte selektive Spaltung von Peptidbindungen, an denen die Carbonylgruppe
eines Methionins beteiligt ist. [42, 43] Bis heute ist dies die wichtigste nichtenzymatische
Spaltung von Proteinen und Polypeptiden in der Biochemie. Inglis und Edman
befassten sich mit Studien zu Kinetik und Mechanismus dieser Spaltung. [44] Der
heute in Lehrbüchern [45] verbreitete Mechanismus ist in Abb. 3.12 dargestellt.
Die hoch selektive Transformation beginnt mit einer S-Alkylierung des Methioninrests
durch Bromcyan-Behandlung unter wässrig sauren Bedingungen. Die Elektronen des
Cyan-Kohlenstoffs sind in Richtung des elektronegativeren Bromids verschoben.
Dies führt zu einer positiven Teilladung am Kohlenstoff, welche einen nucleophilen
Angriff des Sulfids (Methionin) ermöglicht. Es folgt eine intramolekulare Cyclisierung,
bei der Methylthiocyanat 22 als gute Abgangsgruppe eliminiert wird. Nach saurer
Hydrolyse des entstandenen Iminolactons gelangt man zum C-terminalen
Homoserinlacton (Hsl) 26 und einem freien Amin.
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Abb. 3.12 Mechanismus der BrCN-Spaltung, wie er üblicherweise in Lehrbüchern zu
finden ist. [45]