從化學(xué)本質(zhì)分析，蛋白質(zhì)是胺基模塊根據(jù)碳氮成鍵反映產(chǎn)生的生物大分子。因而，蛋白質(zhì)的人造關(guān)鍵在于碳氮成鍵反映的準(zhǔn)確控制。近些年，以多肽固相合成與特異性拼接為關(guān)鍵的蛋白質(zhì)合成和裝飾技術(shù)迅猛發(fā)展，擺脫了核糖體合成系統(tǒng)軟件僅能應(yīng)用天然及極少數(shù)非天然碳水化合物的短板。蛋白質(zhì)人造技術(shù)能完成多種類(lèi)型的化學(xué)修飾，擴(kuò)寬了人們?cè)诜肿铀缴先肆?gòu)建蛋白質(zhì)的概率。而現(xiàn)在主要的多肽拼接方式均需設(shè)計(jì)方案獨(dú)特的聯(lián)接位點(diǎn)，在聯(lián)接位點(diǎn)處留有相對(duì)應(yīng)的“疤痕”。

中國(guó)科學(xué)院微生物研究研究所研究者吳邊團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于根據(jù)測(cè)算的微生物碳氮成鍵酶的體制分析與設(shè)計(jì)方案重新構(gòu)建科學(xué)研究工作中。近日，該科研團(tuán)隊(duì)與合作方，在NationalScienceReview上，報(bào)導(dǎo)了有關(guān)無(wú)痕蛋白質(zhì)酶法合成平臺(tái)PALME的科研成果。該平臺(tái)根據(jù)合成生物學(xué)理念，對(duì)微生物酶資源進(jìn)行深層挖掘與大尺度測(cè)算重塑設(shè)計(jì)方案，圍繞復(fù)雜管理體系下的碳氮成鍵反映，串連好幾個(gè)催化元件，可對(duì)不一樣來(lái)源的多肽鏈開(kāi)展活化和無(wú)痕拼接，從而完成詳細(xì)蛋白質(zhì)的酶法合成。

PALME平臺(tái)由上下游的活化控制模塊和下面的聯(lián)接控制模塊構(gòu)成。該平臺(tái)對(duì)底物編碼序列無(wú)特殊限制，可以以固相合成多肽、重組表述的天然蛋白質(zhì)等做為鍵入；僅需在C端引進(jìn)一個(gè)附加甘氨酸，就可以由多肽抗霉素、裂化酶和裝飾酶一同構(gòu)成的活化控制模塊對(duì)C-端甘氨酸定項(xiàng)無(wú)痕活化；活化后的多肽隨后被中下游的聯(lián)接控制模塊所鑒別，在廣譜性人力多肽連接酶（Peptiligase系列產(chǎn)品酶）的催化反應(yīng)下，與另一多肽進(jìn)行拼接。該平臺(tái)采用的催化元件具備極度的部位可選擇性，因而可以合成N/C端裝飾蛋白質(zhì)、中區(qū)裝飾蛋白質(zhì)、環(huán)形蛋白質(zhì)等各種各樣構(gòu)造的蛋白質(zhì)，為人力蛋白質(zhì)合成給予全局解決方法。

為展現(xiàn)PALME平臺(tái)的能力，該團(tuán)隊(duì)合成了一系列關(guān)鍵的藥品多肽和非天然蛋白質(zhì)。在新式糖尿病藥物艾塞那肽的全合成實(shí)例中，初次完成了固相合成多肽的N-to-C酶法聯(lián)級(jí)拼裝。在催化合成研究中，完成了無(wú)天然環(huán)化酶鑒別位點(diǎn)的SMAP抗菌肽催化。在功能蛋白的半合成研究中，該團(tuán)隊(duì)將有機(jī)合成精彩片段與重組蛋白質(zhì)拼裝，所獲取的半合成異構(gòu)酶主要表現(xiàn)出與詳細(xì)重組酶等效電路的催化活性。除此之外，該分析還呈現(xiàn)了極具趣味性的蛋白質(zhì)雙重聯(lián)接，將有機(jī)合成的多肽的兩邊分別與其它重組蛋白質(zhì)開(kāi)展拼裝，完成了無(wú)當(dāng)然化學(xué)聯(lián)接位點(diǎn)的乙?；b飾蛋白質(zhì)的合成，拓展了蛋白質(zhì)人造的運(yùn)用空間。

人工智能技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)的功能預(yù)測(cè)與功能分析行業(yè)發(fā)生了顛覆性的危害。合成科學(xué)家逐漸提升天然碳水化合物的限制，將高級(jí)的化學(xué)反應(yīng)引進(jìn)到蛋白質(zhì)的設(shè)計(jì)空間中。該平臺(tái)為非天然作用蛋白質(zhì)的構(gòu)建給予了工具，為拓展人們?cè)O(shè)計(jì)方案、合成生物大分子元件的能力帶來(lái)了支撐。

寫(xiě)到最后：

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