您體內(nèi)的每種蛋白質(zhì)均由 20 種相同的結(jié)構(gòu)單元(稱為氨基酸)組成。但僅僅因?yàn)榇笞匀皇芟抻谟邢薜墓ぞ甙⒉灰馕吨祟悷o(wú)法擴(kuò)展它。
包括皮特化學(xué)家在內(nèi)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)于 7 月 27 日在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究描述了一種創(chuàng)造“非天然”氨基酸的強(qiáng)大新方法，這種方法可以用于基于蛋白質(zhì)的療法，并開辟有機(jī)化學(xué)的新分支。
這是一次全新的轉(zhuǎn)變：對(duì)自然來(lái)說(shuō)是新的，對(duì)化學(xué)來(lái)說(shuō)也是新的。讓酶產(chǎn)生非自然的氨基酸構(gòu)型是不尋常的，你必須通過(guò)仔細(xì)的生物工程來(lái)做到這一點(diǎn)。”
劉鵬，研究通訊作者，匹茲堡大學(xué)肯尼思·迪特里希藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院化學(xué)教授
只需改變較大蛋白質(zhì)的一塊，你就可以改變它的形狀和作用——;因此，非天然氨基酸有望開辟新的療法，例如利用蛋白質(zhì)或其較小的近親的抗生素或免疫抑制劑。
然而，在實(shí)驗(yàn)室中制造此類分子是一個(gè)繁重的多步驟過(guò)程：當(dāng)研究人員對(duì)分子的其余部分進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化時(shí)，必須保護(hù)相互連接形成蛋白質(zhì)鏈的氨基酸片段。然而，新論文中描述的反應(yīng)更簡(jiǎn)單、更高效，它為化學(xué)家提供了前所未有的控制力，可以控制原子團(tuán)在所得分子中的取向。
它還以一種不尋常的方式使用化學(xué)工具，即 PLP 酶。酶是催化反應(yīng)的蛋白質(zhì);通常情況下，即使它們的功能被生物工程改變，它們所能做的只是加速化學(xué)家可以通過(guò)其他盡管較慢的方式實(shí)現(xiàn)的已知化學(xué)過(guò)程。但與光敏分子催化劑配合使用，這種新反應(yīng)中的酶所能實(shí)現(xiàn)的效果遠(yuǎn)不止于此。
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