浦项科技大学化学工程系Joongoo Lee教授团队在《自然通讯》发表开创性研究,成功利用核糖体合成多种环状蛋白质骨架结构。这一发现突破了核糖体数十亿年来仅能合成线性蛋白质的限制,为生物医药和材料科学开辟了新途径。
研究团队设计了26种特殊氨基酸作为新型构建模块,这些模块在核糖体内自然相互作用形成环状结构。通过无细胞蛋白质合成系统,研究人员证实核糖体可在生理条件下(37°C,pH 7.5)高效催化形成五元和六元环状骨架,无需外部干预。其中五元环的形成效率接近100%,而六元环的效率则可通过调整取代基精确调控。
Joongoo Lee教授表示:"最令人惊讶的是核糖体内部的反应机制与传统化学过程如此相似。"这项发现不仅拓展了生物聚合物的化学空间,也为理解生命起源中的原始翻译系统提供了新视角110。
该技术的突破性在于:
首次实现核糖体介导的多种环状骨架合成
反应条件温和,与生物系统兼容
环化效率可通过分子设计精确调控
为开发新型环肽药物奠定基础1这项研究建立在团队2022年工作的基础上,当时他们首次报道核糖体可合成含六元环的蛋白质。新研究将合成范围扩展至更丰富的结构类型,并证明核糖体可作为多功能催化剂参与非经典反应。
更多信息: Kanghun Lee 等人,体外扩展核糖体非标准环状骨架的合成,《自然通讯》(2025)。期刊信息: 《自然通讯》













