连接-脱硫策略在蛋白质化学合成中的发展与应用

蛋白质化学合成是获取特定序列与结构蛋白质分子的关键技术,为研究蛋白质的结构与功能提供了物质基础.传统的固相多肽合成受限于分步氨基酸偶合和脱保护反应效率,难以一次性合成分子量较大的蛋白质.自然化学连接和酰肼连接技术作为无保护肽片段间连接的策略,具有高效选择性,极大地推动了蛋白质化学合成的发展.然而,这些连接策略需依托蛋白质中丰度较低的半胱氨酸,难以适用于无半胱氨酸或者半胱氨酸不合适作为连接位点的蛋白质的合成.连接-脱硫策略的提出首次将连接位点拓展至丙氨酸,并促进了硫代氨基酸的发展,使得蛋白化学合成不再受限于连接位点的选择.在此基础上,自由基脱硫、光化学脱硫、P-B脱硫和铁催化脱硫等新兴脱硫技术的进步为蛋白质化学合成提供了多样化的选择,拓展了其应用范围.连接-脱硫的化学方法不断地演进创新,丰富了蛋白质化学合成方法库,为蛋白质工程与化学生物学领域的深入研究提供了重要支持.本综合评述以时间线的形式,全面回顾了连接-脱硫化学方法在蛋白质化学合成中的发展历程.从早期基于半胱氨酸位点的自然化学连接和酰肼连接技术,到连接-脱硫策略的开创性发展,再到硫代氨基酸和多样化脱硫策略的探索,这些技术不仅丰富了多肽合成的策略,也展示了它们在合成蛋白质中的广阔应用前景和发展潜力.本文旨在为蛋白质化学合成领域的科研工作者提供深刻的见解和有价值的信息,激发该领域的进一步探索与创新.

蛋白化学合成中的片段增溶策略

蛋白质在多种生物过程和生物医学研究中起到关键作用,获取高度均一性的蛋白质样品是这类生化研究的重要一环。相较于重组表达法,蛋白质化学合成能够更为稳健地获取精准修饰的,甚至是人为设计的蛋白质。而一些可作为药物靶点的重要蛋白(如人源白细胞介素-2、K^(+)通道蛋白Kir5.1等)在化学合成过程中面临多肽片段溶解度不佳的问题,为后续的纯化、表征、连接反应等操作带来困难。这类问题的主要原因可能是这些目标蛋白的多肽片段之间易通过疏水相互作用、氢键等作用模式自组装形成二级结构,进而使得片段溶解度降低。增溶标签策略是这类问题的解决途径之一,本文介绍了在多肽片段主链、侧链和骨架上安装增溶标签的策略,选取膜蛋白FCER1G、共伴侣蛋白GroES等蛋白作为目标展示,并对增溶标签策略未来的发展方向作出展望。

赖氨酸翻译后修饰蛋白质的化学(半)合成及其应用

天然蛋白质的翻译后修饰是表观遗传学的重要研究方向之一.最近几年,新型赖氨酸翻译后修饰模式的发现及其对染色体结构和基因转录的重大调控作用是表观遗传学研究重点之一,引起了生物学家的广泛关注.目前发展了一系列含有特定赖氨酸翻译后修饰蛋白质的制备新方法.系统总结了制备含有新型赖氨酸翻译后修饰蛋白质的最新化学生物学方法,包括生物正交反应策略、非天然氨基酸引入策略、"非天然氨基酸修饰法"策略等,并讨论其优缺点及应用前景.

分裂内含肽:一种高效的无痕多肽片段连接工具

分裂内含肽通过剪接反应实现多肽片段的连接,具有高效且无痕的特点,受到了广泛关注.本文基于分裂内含肽的结构特征与剪接反应过程,结合近年来关于分裂内含肽性能优化和应用研究进展进行了综合评述,揭示其作为一种日渐成熟的蛋白质工程化技术在蛋白质化学合成领域的前景,并简要分析了目前分裂内含肽工具面临的问题与挑战,并对可能的解决方案进行了展望.

镜像手性蛋白质研究进展

镜像蛋白质由D型α-氨基酸及甘氨酸构成,与天然蛋白质互为手性对映体.镜像蛋白质尚无法通过生物重组技术制备,而只能通过化学全合成获取.镜像蛋白质具有独特的结构和功能,使其在外消旋结晶、仿生催化、软物质材料、疾病诊断与治疗物质等方面具备潜在的应用价值.简要介绍了镜像蛋白的化学合成方法,总结了镜像D型蛋白质在蛋白外消旋结晶、蛋白药物开发以及镜像生命再造方面取得的进展.

碳纳米管-聚乙烯醇-生长因子复合敷料的研制

目的 摸索碳纳米管-聚乙烯醇-生长因子复合敷料的制备方法,并观察其相关特性.方法 通过静电纺织技术制备碳纳米管-聚乙烯醇-生长因子敷料,通过扫描电镜、细胞毒试验、人EGF ELISA试剂盒（KP98753）,观察合成敷料的相关物理特性及生物学特性.结果 JSM5600-LV扫描电镜观察发现敷料显微结构稳定;24、48 h MTT细胞毒试验结果显示细胞毒性分级均为0;生长因子释放试验结果显示,12 h以前敷料的生长因子累积释放率稳步增加,无明显暴释现象,且释放的生长因子活性良好,持续释放时间长,能明显促进细胞的生长（F =334.512,P=0.000）.结论 本课题设计制备的碳纳米管-聚乙烯醇-生长因子复合敷料结构稳定,无细胞毒作用,能够起到缓释生长因子作用,并且释放的生长因子活性良好,能显著促进细胞的生长。