近日，我校材料科学与工程学院刘润辉教授课题组在α/β-多肽合成研究领域取得突破性成果，该成果以“Synthesis of Poly-α/β-peptides with Tunable Sequence Via the Copolymerization on N-carboxyanhydride and N-thiocarboxyanhydride”(通过N-羧基环内酸酐和N-硫代羧基环内酸酐共聚合成序列可调节的聚-α/β-多肽)为题发表在iScience上(iScience. 2021, DOI:10.1016/j.isci.2021.103124)。

蛋白和多肽在生命体中具有重要生物学功能，但其实际应用受到易被蛋白酶水解、体内生物利用度低等缺点限制。多肽模拟研究可以针对性地解决多肽体内稳定性差的突出缺点对应用的局限，因此在药物发现、组织工程、蛋白模拟、生物材料和化学等诸多领域具有重要应用前景。在多肽模拟研究领域中，刘润辉教授课题组前期通过建立对水分不敏感的β-NTA(β-氨基酸N-硫代羧基酸酐)聚合新方法解决了β-内酰胺聚合制备β-多肽的经典合成方法对水分敏感、聚合条件苛刻、功能基团适用性受限的核心挑战(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 6412-6419)。

本研究着眼于解决多肽模拟物对酶降解可调和聚合物序列可控的关键性需求和挑战。通过α-NCA和β-NTA共聚实现了α/β-多肽的可控合成和对蛋白酶降解的调节;通过共聚反应中溶剂对单体聚合速率的调节作用，实现了α/β-多肽的序列可控合成。这一方法制备的α/β-多肽可通过改变氨基酸的序列和比例来调节蛋白酶稳定性和功能，作为一种降解可调节的多肽模拟物以适配不同应用场景。同时，这类α/β-多肽的合成方法在对蛋白质和多肽的折叠结构探索中具有潜在的重要意义。

我校周敏博士是该论文的第一作者，刘润辉教授是通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委等基金的资助。