骨架环肽的化学合成研究进展

骨架环肽是线性肽的C端和N端通过酰胺键进行首尾环合而形成的环状分子.研究者从细菌、真菌、植物和动物中发现了大量的骨架环肽.这种首尾环合的结构,使得骨架环肽具有很好的酶稳定性、热稳定性和化学稳定性,部分骨架环肽具有细胞膜通透性.骨架环肽分子异常的稳定性和高效的生物活性,使得其成为目前药物领域的研究热点.为了更深入地研究它们的结构和功能,骨架环肽的制备成为一个重要问题.概述了化学合成骨架环肽的一些方法,包括:(1)固相环合策略;(2)液相环合策略;(3)分子内自然化学连接策略,并对这些方法的特点和效率进行了讨论比较.     

蛋白质的化学全合成

含有非天然氨基酸的蛋白质（如翻译后修饰蛋白质、修饰有探针分子的蛋白质等）是化学生物学中重要的生理活性分子。这些分子难以通过生物表达来获取，而必须使用化学方法来合成。半胱氨酸肽片段连接方法是目前应用于蛋白质化学全合成中的一种重要方法，该方法能够在温和的水溶液中高效地实现肽片段的连接，从而生成天然或者非天然的蛋白质。本文系统地综述了半胱氨酸肽片段连接方法的基本原理，详细讨论了近年来人们对该方法的一些重要改进。最后又介绍了该方法在几类重要的蛋白质分子合成中的代表性应用。     

订书肽的合成与应用

许多重要的生物过程的调节都通过蛋白-蛋白相互作用来实现的。一般,蛋白-蛋白作用的界面太大而不能被小分子药物选择性靶向,因此小分子药物很难高效特异性地阻断该类型的相互作用。此外,由于蛋白质药物很难透过细胞膜,它们也不能直接靶向细胞内的相互作用。由于当前药物分子的限制,发展下一代既能进入细胞膜又能特异性靶向蛋白-蛋白相互作用的分子成为新的研究热点。为了克服上述药物分子的缺点,Verdine等发展了一种全碳支架的具有α-螺旋结构的新型多肽,这种多肽被称作订书肽（stapled peptides）。相比于天然多肽,订书肽有更高的酶解稳定性并且可以进入细胞膜,从而提高了它的药理性能。本文将从订书肽的化学合成、生物物理性能的表征和其在癌症和HIV治疗、信号通路的调节和肿瘤激活蛋白的抑制方面的生物应用详细介绍订书肽的最新进展。     

无痕施陶丁格连接反应机理的理论研究

叠氮化合物和膦硫酯的无痕施陶丁格连接反应是一种有效生成酰胺键的方法. 通过密度泛函方法研究了无痕施陶丁格连接的反应机理. 计算结果表明反应的决速步为反应的第一步, 即膦进攻叠氮的端基氮, 形成膦基叠氮化物的过程. 膦亚胺中间体形成之后, 向不同方向转化(酰基迁移后水解或者直接水解)的难易程度决定了最终产物的组成. 对几种不同偶联试剂介导的无痕施陶丁格连接反应的计算结果, 都与实验数据相吻合.     

多肽酰肼连接法合成C端香豆素修饰的泛素

C端用香豆素修饰的泛素分子（Ub-AMC）是研究蛋白质泛素化过程的重要探针.该探针分子的制备目前主要依靠生物表达结合化学修饰的方法,合成效率较低.本文使用多肽酰肼连接反应,发展出化学全合成Ub-AMC分子的新路线.该方法通过N到C顺序两次连接实现了目标分子的组装,再通过自由基脱硫反应得到天然结构的Ub-AMC分子,有望实现较大量的合成.通过酶学活性实验,证实了通过新方法合成的Ub-AMC具有预期的生物活性.