面向蛋白质化学合成与修饰的新方法-巯基保护和温和释放

摘要

蛋白质是化学生物学中重要的生理活性分子。在生物学研究中，利用修饰的蛋白质，可以更详细的揭示作用机理。但是这些分子难以用生物表达来获的，化学全合成却能够提供含有更种非天然氨基酸，特定位点同位素标记及成像标签的蛋白质，推动了在分子水平上理解蛋白质功能。化学选择性连接被发展用来有效的合成各种蛋白，其中自然化学连接方法应用最为广泛。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。
　　 而天然蛋白质半胱氨酸的丰度只有1.7％，且硫酯很难高效制备。近年来，很多化学家对其进行了大量的改进，以期突破半胱氨酸和硫酯的限制。进一步，用于可以用来进行连接的“Xaa-Cys”的位点就更加难以获得，最近发展的氨基酸巯基化，连接后进行脱硫的方法不失为一种很好的解决方案。但是，这种方案的要求是蛋白质中天然的半胱氨酸的巯基必须在脱硫时被有效的保护起来。
　　 另一个挑战是合成含有多个半胱氨酸的多肽或者蛋白质中一个经常遇到的困难是明确的几个二硫键形成的合成。为了解决这一困难，往往需要半胱氨酸残基正交保护，然后分步形成二硫键的。最后，多肽或者蛋白质的修饰缀合物化学还需要对活性半胱氨酸侧链进行选择性保护和在生物兼容的温和条件下脱除。
　　 目前在肽合成中常用几种保护基都不能满足蛋白质化学合成的需要，其要不脱除条件苛刻，要不与蛋白质化学合成不兼容。因此，必须发展一种能在温和条件下脱除的，并且与多肽蛋白质化学相融合的巯基保护基。本文中，作者在前人工作基础上，设计合成了一类与固相肽合成兼容新的半胱氨酸巯基保护基Hqm和Hgm。与之前报导的保护基相比，在多肽合成中脱除条件更为温和。
　　 经过测试和条件优化，发现两种保护基很容易在肼水溶液中高效脱除，并与自然化学连接的所有条件兼容。而且我们运用该保护基，成功合成了trifolitoxin和human neutrophil defensin hNP2，表明其适用于多肽和蛋白质化学合成。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章蛋白质化学合成绪论

第二章新型巯基保护基的研究

第三章新保护基在蛋白质合成中的应用

第四章实验部分

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果