背景

多肽的結構多樣性提供了廣泛的物理特性，這使得合成多肽成為有吸引力的材料。將非天然氨基酸整合到多肽主鏈中，可以通過改變其結構來制造新的功能。2-氨基異丁酸 (Aib) 是非天然氨基酸之一，既往研究表明，當其摻入多肽序列時是強螺旋啟動子。含有2-氨基異丁酸殘基的寡肽表現(xiàn)出形成 3-或 α-螺旋二級結構的強烈傾向。

化學酶催化

在多肽的溶液合成中，蛋白酶催化的氨基酸酯衍生物的化學酶聚合具有在水介質中簡便、綠色合成以及比使用縮合劑的傳統(tǒng)溶液方法更原子經(jīng)濟等優(yōu)點。各種氨基酸衍生物不僅可以通過化學酶法轉化為線性多肽，還可以轉化為具有獨特形狀的多肽結構，例如星形和遙爪型多肽。此外，一些蛋白酶，特別是木瓜蛋白酶，表現(xiàn)出相對廣泛的底物特異性，這使得非天然氨基酸衍生物能夠參與化學酶聚合。 Kousuke Tsuchiya 和 Keiji Numata研究了使用木瓜蛋白酶通過化學酶聚合來聚合非天然氨基酸 2-氨基異丁酸的可行性^[1]。通過使用含有2-氨基異丁酸的三肽乙酯作為單體，Aib單元成功地引入到多肽主鏈中。

結論

作者證明了木瓜蛋白酶在緩沖水溶液中成功地化學酶聚合含2-氨基異丁酸的三肽酯 AlaAibAla-OEt，從而形成聚 (AlaAibAla)。通過紅外和圓二色光譜分析，發(fā)現(xiàn)所獲得的聚（AlaAibAla）在固相和溶液相中均采用α-螺旋構象。三種含2-氨基異丁酸單體的聚合結果表明，適當控制對木瓜蛋白酶的親和力對于實現(xiàn)木瓜蛋白酶催化的非天然氨基酸聚合至關重要。該方法可以廣泛擴展化學酶合成的多功能性，以精確構建基于多肽的結構。這種由非天然氨基酸殘基組成的多肽的合成技術可以進一步應用于制備各種具有獨特結構的人工多肽材料。

參考文獻

[1] Chemoenzymatic synthesis of polypeptides containing the unnatural amino acid 2-aminoisobutyric acid. doi: 10.1039/C7CC03095A.