生活中的分子

非核糖体多肽 Non-Ribosomal Peptide

非核糖体多肽(non-ribosomal peptide, NRP)顾名思义,是微生物的二次代谢产物中,不经由核糖体合成的多肽。

通常的多肽・蛋白质都是通过中心法则(通过mRNA翻译)经由核糖体合成、而NRP是由特异的非核糖体多肽合成蛋白质(non-ribosomal peptide synthase, NPRS)合成的

NRP含有未通过密码子编码的氨基酸,因此通常含有环状・分枝状结构,或者被糖链,脂肪链修饰过得多样性的构造。从而也导致其生物活性・药理活性也非常多样。例如Ciclosporin(免疫抑制剂),Vancomycin(抗生素)就是属于非核糖体多肽。

 

合成方法

NPRS实际上是具有一个很长的基因区的编码蛋白质,而氨基酸可作为其代谢的底物。而比较特征的构成单元称为module(模板)、是由很多不同功能的域组成的。而这些功能域主要分为縮合域(C)、腺苷酸化域(A)、硫醇化域(T)三种。在到达形成目标多肽的终点时,被硫酯酶域(TE)切割脱离。各种修饰反应,环化反应是NPRS所独有的一个特征。

下图是Surfactin生物合成路线的概要图。氨基酸伸长→目标肽合成→切断脱离→环化。

这几年随着对NPR的生物合成过程的逐步了解的加深,运用合成生物学的技术对NRPS进行修饰改造,用于合成新型的化合物已经成为一个热门的研究方向。

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参考文献

  1. Schwarzer, D.; Finking, R.; Marahie, M. Nat. Prod. Rep. 2003, 20, 275. DOI: 10.1039/B111145K
  2. mRNAを鋳型としないペプチド合成反応(PDF)

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LuWenjie

LuWenjie

京都大学药学博士,现某化学企业小职员,化学空间员工副代表,网页小编&翻译。

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