综述:工程化核糖体合成和翻译后修饰肽(RiPP)途径:生成复杂生物活性肽的策略

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:TRENDS IN Biochemical Sciences 11.6

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  本文聚焦核糖体合成和翻译后修饰肽(RiPPs)。RiPPs 作为天然产物,在药物研发中备受关注,但存在生物利用度和蛋白水解稳定性欠佳等问题。文章综述了克服 RiPP 途径工程挑战、改造其组分获取新生物活性类似物的研究成果,值得一读。

  

核糖体合成和翻译后修饰肽(RiPPs)的研究现状


天然产物一直是治疗药物的重要来源。近年来,核糖体合成和翻译后修饰肽(RiPPs)在药物发现和开发领域受到了广泛关注。RiPPs 是一类快速发展的天然产物,其生物合成途径能产生多样且复杂的化学结构,具备药学上有吸引力的物理和化学性质。

RiPPs 的生物合成具有可塑性,能够生成多种生物活性结构支架。然而,许多 RiPPs 存在生物利用度和蛋白水解稳定性不理想的问题,这极大地限制了它们的临床应用潜力。此外,RiPPs 结构复杂,全合成难度极高。因此,对 RiPP 途径进行工程化改造,以创造具有优化理化性质的衍生物就显得尤为必要。

RiPP 途径的特点及工程化意义


RiPP 途径的组成部分,即修饰酶和前体肽,具有遗传编码特性和模块性,这使得它们成为工程化赋予新功能的理想目标。通过改变酶和肽的氨基酸序列,可以创造出具有更高催化效率的酶变体和具有更好药理性质的肽变体。利用先进的合成和分子生物学技术,能够精准地对这些氨基酸序列进行调整,从而实现对 RiPPs 性质的优化。

工程化改造 RiPP 途径的研究进展


研究人员在克服 RiPP 途径工程化挑战方面做出了诸多努力。一方面,通过理性设计对 RiPP 途径的组分进行修饰,旨在获得具有新功能的生物活性类似物。例如,对修饰酶的氨基酸序列进行改造,可能改变其催化活性和特异性,进而影响最终 RiPP 产物的结构和功能;对前体肽的调整,则可以改变 RiPPs 的生物活性和理化性质。另一方面,不断探索新的技术和方法,以更高效地实现对 RiPP 途径的工程化操作,为开发新型药物奠定基础 。

综上所述,对 RiPP 途径的工程化研究具有重要意义,虽然目前面临一些挑战,但随着研究的深入和技术的进步,有望开发出更多具有临床应用价值的生物活性肽,为药物研发领域带来新的突破。

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