富含半胱氨酸肽和微蛋白的超快仿生方法

2024年03月06日

西交利物浦大学理学院生物科学系的AntonyKam博士和慧湖药学院ShiningLoo博士共同合作建立的XPad(XJTLUPeptideandDrug)课题组与新加坡南洋理工大学LiuChuan-Fa教授和JamesP.Tam教授团队在AngewandteChemie上发表了题为“有机溶剂中富半胱氨酸多肽和微蛋白的超快仿生氧化折叠”的研究成果。

该研究介绍了一种在有机溶剂中折叠富含半胱氨酸肽和微蛋白的新型超快仿生方法,模拟天然蛋白质的折叠机制,实现快速精确的折叠。通过利用这一创新策略,该研究展示了正确折叠的微蛋白的瞬时和高产出,展示了其促进肽合成和生物工程应用的潜力。

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AntonyKam博士表示富含半胱氨酸的肽通常由少于50个氨基酸组成,以存在3-5个二硫键为特征,是紧凑的微蛋白,以其卓越的稳定性而闻名。这些多肽/微蛋白可以在实验室使用诺贝尔奖得主RobertBruceMerrifield首创的固相多肽合成技术合成,并可以进一步定制,通过表位嫁接产生创新的候选药物。

“在这些肽/微蛋白中,二硫键的存在对于维持其正确的折叠结构、稳定性和生物功能至关重要。然而,化学合成这些富含半胱氨酸的多肽的一个重大挑战在于氧化折叠过程,其中必须形成多个二硫键才能实现正确的折叠构象。”

Kam博士分享说虽然这些多肽的传统氧化折叠通常发生在水性缓冲溶液中,但本研究旨在通过引入一种新的有机氧化折叠方法来克服与这种方法相关的局限性,从而提高极性非质子溶剂中二硫键的形成速率。与传统的水性方法相比,这种创新的策略显著加快了折叠过程,实现了令人印象深刻的加速速度。

15种不同的富含半胱氨酸的多肽,包括疏水性、长度(从14到58个残基)和二硫键数量
(2-5个键)的变化,证明了这种新型折叠技术的有效性和多功能性。这种有机氧化折叠方法展示了其在数秒内快速高效折叠富含半胱氨酸多肽的潜力,从而促进了多肽工程和药物开发。

AntonyKam博士于2023年加入西交利物浦大学理学院生物科学系,任助理教授。他毕业于澳大利亚悉尼大学药学院,获得药学(荣誉)学士学位(2010年)和药学博士学位(2015年),专注于天然产物药理学。毕业后,他在新加坡南洋理工大学生物科学学院担
任研究员,后晋升为高级研究员,师从世界知名的肽化学家JamesP.Tam教授(2014-2023)。

他所在的XPad研究小组专注于化学生物学、合成生物学和分子药理学领域,特别关注扩展肽的治疗应用,扫描二维码或点击此处了解XPad研究小组正在进行的研究活动的更多信息。

XPad:XJTLU多肽与药物研究组

2024年03月06日