大環生物分子快速合成有新法

　　美國范德堡大學官網近日發布公告稱,該校生化學院化學系教授杰夫瑞·約翰斯頓與其學生開發出一種全新合成技術,能將生物體內重要的環狀分子——環縮肽的合成步驟從之前的14步縮減到6步,而且產量更高,環狀分子尺寸更大。新化合過程將開啟全新的化學運用,更大環狀縮肽具有獨特的生物特性,可用來開發更高效抗生素、抗逆轉錄病毒藥物以及殺蟲劑。

　　環縮肽在有機生命體內扮演著重要角色,是很多微生物用來進攻對手的化學武器,并具有抵抗病毒的功能。但長期以來,這類分子特別是大環分子很難用化學方法人工合成,現有方法需要很多中間步驟,不僅耗時,更是大大降低了產量。

　　而這項發表在美國《國家科學院學報》網絡版的研究稱,新方法不再需要這些“繁文縟節”的中間步驟,很多環狀縮肽只需一步就能獲得,而且環內原子數大大超過天然環縮肽。他們利用了有機合成的一種常用反應——光延反應,這種反應能一次性合成碳—氧等化學鍵。向事先合成的低聚物單體中加入不同化學修飾單位,他們合成出了不同的生物活性分子。

　　約翰斯頓還發現,通過加入不同的鹽類物質,他們能控制同樣單體合成產物的環狀尺寸,即環內原子數。他們用同樣的單體,引入氟硼酸鈉鹽后合成了殺蟲劑基本結構單位——環內含24個原子的環縮肽,之前需要14步才能最終合成的化學過程現在縮減到6步。研究人員引入氟硼酸鉀后合成了36個原子的環縮肽；引入氯化銫后合成了60個原子的環縮肽。“這些鹽就像模板,不同尺寸的鹽能用來合成不同尺寸的環狀結構。”約翰斯頓說。

　　這些具有不同化學組成和結構的環縮肽,能夠與細胞表面的特定受體蛋白結合,從而給這些受體“戴上安全帽”,根據不同設計打開或關閉受體,可用來開發抗病毒藥物或殺蟲劑。