蛋白質製造大躍進-綠色化學創造的不可能任務


Peptides-on-demand: Radical New Green Chemistry Makes The Impossible Possible



ScienceDaily (Mar. 7, 2009) — 來自 McGill 大學化學教授 Chao-Jun (C.J.) Li 目前是綠色化學(green chemistry)領域裡世界級數一數二的知名學者,而所謂的綠化學代表著一種避免使用有毒且來自石油提煉為基礎的溶劑之科學,取而代之是以水或是其他嶄新的方法來製造出分子的科學。



圖1. Chemists have discovered an entirely new way of synthesizing peptides using simple reagents. Fast and simple "enabling technology" being offered to the world on open basis.


推動綠色化學對於環境的好處是重要也是顯而易見的,站在純粹的科學字眼而言,即使是一條沒有道路的科學旅途,也代表著能從中獲得好處。然而李教授與他的研究團隊提供了另一種方法來達成,他們發現透過一種簡單的試劑便能以完全嶄新的方法合成出胜肽(peptides)分子,這是在過去以傳統化學方法無法達到的成就。現在他們也已將研究成果發表在美國國家科學院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences,簡稱 PNAS)二月 27 日線上版本當中。



圖2. 利用嶄新綠色化學方法製造蛋白質的 Chao-Jun Li 教授(圖片來源:http://www.mcgill.ca/files/headway/0202green_li.jpg


所謂的胜肽(編按:就是「蛋白質」的另一種稱呼)是一種短的寡體(oligomer)及聚合體物質,它由兩種或兩種以上的氨基酸所組成一條鏈狀的型態 ─ 也就是所謂的聚胜肽(polypeptides)─它們自身會組成更長的胜肽鏈。胜肽無論在生理或是基因體學的研究上都是一種相當重要的角色,不過傳統的化學卻無法提供簡單的合成方法來製造它,因此這項發現是相當相當重要的。

Li 教授解釋到:「目前要製造胜肽,你必須使用胜肽製造儀,這是一種價格昂貴的高科技設備。你必須將個別獨立的氨基酸成分一個接一個的加到機器裡,然後讓機器製造出你所需要的胜肽產物。如果每一次你都需要製造一個新的蛋白質,那麼你每次就都需要個別的將他們抓取出來合成。」

相較之下,Li 教授所開發的嶄新方法則允許研究人員建構出一個單一、簡單的「骨架」蛋白,然後利用添加簡單的試劑便能將其修改成您所需要的胜肽。



圖3. C-functionalization of N terminus of peptides. 過去製造蛋白質的方法以及由 Li 教授團隊開發出來的新方法。


Li 教授說到:「假設你想要製造一個胜肽或 20 個、甚至是 100 個,你只要在每次使用不同的試劑便能達到。如果你使用 20 種不同的試劑,那麼你便可以製造出 20 種不同的胜肽。」

「這在古典化學裡面可從來沒有被發現過,」他接著說。「每個氨基酸單元彼此間長的都非常相似,古典化學無法輕易的去區分出他們彼此的差異。」

這項新方法的成本也比傳統技術來得低,並且可以很容易的被世界各地的實驗室來採用,Li 說到。

「這的確是一種可行的嶄新技術,」他補充到,「自從 McGill 大學決定不將這個技術申請專利保護之後,我們便致力於將我們的方法讓每一個人都能加以應用。我們也解除這篇論文在該期刊裡的閱讀限制,讓世界上的每一個人都可以免費的讀取這一篇論文。」


Adapted from materials provided by McGill University.


原始報導:
ScienceDaily:Peptides-on-demand: Radical New Green Chemistry Makes The Impossible Possible


原始論文:
http://www.pnas.org/content/early/2009/02/26/0809052106.abstract?sid=76c8273d-7f33-45b1-bbd6-dfaaad2558b6