利用非天然氨基酸开发新型酶分子 - 于浩然课题组

自然界中绝大多数蛋白质都是由 20 种天然氨基酸组成的。然而，天然氨基酸的功能是有限的。只有不足一半的天然氨基酸含有酸性、碱性以及亲核性的集团，没有任何一个天然氨基酸侧链可以作为反应中的亲电试剂，而这些带电的集团在催化循环中是非常必要的。非天然氨基酸具有与天然氨基酸不同的化学特性，因此在酶中引入具有新的化学特性的非天然氨基酸将是开发具有新功能的酶分子的潜在策略，将在新型药物中间体合成及其他高价值化学品制造等领域具有重大前景。然而，此方法面临两个挑战:(1)与传统引入突变的方法相比，在蛋白质内引入非天然氨基酸的操作太过复杂; (2)利用化学合成获取非天然氨基酸的成本太过高昂。针对这些问题，课题组从简化酶分子内引入非天然氨基酸的操作流程以及利用合成生物学方法高效合成非天然氨基酸这两个角度开展研究。