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研究人员开发出快速 有效的方法来构建氨基酸链

发布时间:2019-06-10 14:35:15 来源:

‬科学家经常通过将氨基酸组合在一起来构建新的蛋白质分子。这些氨基酸链称为多肽,是药物开发和新生物材料创造所需的基石。

然而,构建多肽的过程是困难的。研究人员报告说,他们已经开发出一种比以前更快,更容易和更便宜的制造新多肽的方法。新方法使用简化的方法,其同时纯化氨基酸前体并构建多肽,不同于先前的方法,其中方法是分开的,费力的和耗时的。

传统上,制造多肽链已经是一个非常复杂的过程,伊利诺伊大学材料科学与工程教授Jianjun Cheng说,他领导了这项新研究。他说,合成和纯化氨基酸前体,即N-羧酸酐或NCA,需要数天的繁琐努力,并且构建多肽链需要数小时到数天。

“这个领域从来没有变大,部分原因是因为合成多肽非常复杂,”Cheng说。“NCA含有大量难以去除的杂质。到目前为止,高质量多肽的合成需要超纯的NCAs。”

Cheng说,在生物细胞中,称为核酶的酶将氨基酸连接在一起形成蛋白质。该过程在水,盐和许多其他分子的存在下进行。然而,在实验室中复制该过程非常困难。目前的方法要求研究人员使用纯化的NCA分子并在无水环境中构建链。

Cheng和他的同事们从核酶中汲取灵感,这种核酶在快速制造氨基酸链的同时将其与细胞环境隔离开来。该团队开发了一种模拟核酶功能的系统,快速构建氨基酸链,同时去除任何可能污染系统的分子。这使得研究人员可以使用非纯粹的NCAs构建所需的链。

“这是自1906年发现NCA分子以来我们第一次使用非纯化NCA构建长链,”Cheng说。

“我在NCA净化方面工作了几年,发现它非常痛苦,因为这个过程需要无水条件,并且在技术上具有挑战性,”Cheng博士实验室成员博士后研究员Ziyuan Song表示。“这就是为什么没有很多研究小组在这个领域工作的原因。通过这种方法,我们可以让更多的人加入并找到更多的应用程序。”

该研究人员表示,该方法可用于化学,生物学和工业,其中蛋白质链通常用作组装有用分子的构件。

“以前,该领域需要像我们这样的专业化学家来制造这些构件,”Cheng说。“我们的新协议允许任何具有基本化学技能的人在几小时内构建所需的多肽。”

研究人员正在研究如何扩大这一过程,并探索新方法允许的全方位化学和生物应用。

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