大環生物分子快速合成有新法

　　可用作殺蟲劑的環縮肽分子模型

　　（圖片來源：范德堡大學約翰斯頓實驗室）

　　科技日報北京12月15日電 （記者聶翠蓉）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。