近日，我校材料科學與工程學院劉潤輝教授課題組在α/β-多肽合成研究領域取得突破性成果，該成果以“Synthesis of Poly-α/β-peptides with Tunable Sequence Via the Copolymerization on N-carboxyanhydride and N-thiocarboxyanhydride”（通過N-羧基環(huán)內(nèi)酸酐和N-硫代羧基環(huán)內(nèi)酸酐共聚合成序列可調(diào)節(jié)的聚-α/β-多肽）為題發(fā)表在iScience上（iScience. 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.103124）。

蛋白和多肽在生命體中具有重要生物學功能，但其實際應用受到易被蛋白酶水解、體內(nèi)生物利用度低等缺點限制。多肽模擬研究可以針對性地解決多肽體內(nèi)穩(wěn)定性差的突出缺點對應用的局限，因此在藥物發(fā)現(xiàn)、組織工程、蛋白模擬、生物材料和化學等諸多領域具有重要應用前景。在多肽模擬研究領域中，劉潤輝教授課題前期通過建立對水分不敏感的β-NTA（β-氨基酸N-硫代羧基酸酐）聚合新方法解決了β-內(nèi)酰胺聚合制備β-多肽的經(jīng)典合成方法對水分敏感、聚合條件苛刻、功能基團適用性受限的核心挑戰(zhàn)（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 6412-6419）。

本研究著眼于解決多肽模擬物對酶降解可調(diào)和聚合物序列可控的關鍵性需求和挑戰(zhàn)。通過α-NCA和β-NTA共聚實現(xiàn)了α/β-多肽的可控合成和對蛋白酶降解的調(diào)節(jié)；通過共聚反應中溶劑對單體聚合速率的調(diào)節(jié)作用，實現(xiàn)了α/β-多肽的序列可控合成。這一方法制備的α/β-多肽可通過改變氨基酸的序列和比例來調(diào)節(jié)蛋白酶穩(wěn)定性和功能，作為一種降解可調(diào)節(jié)的多肽模擬物以適配不同應用場景。同時，這類α/β-多肽的合成方法在對蛋白質(zhì)和多肽的折疊結(jié)構探索中具有潛在的重要意義。

我校周敏博士是該論文的第一作者，劉潤輝教授是通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金委等基金的資助。

論文鏈接: https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(21)01092-0#relatedArticles