化学家们现在可以更可靠、更快地以自然折叠的3D结构制造出一类重要的小蛋白质——富含半胱氨酸的多肽，这要归功于模拟细胞内部发生的过程的方法。这一进展是由中国西交利物浦大学(XJTLU)和新加坡南洋理工大学(NTU)的研究人员取得的。

半胱氨酸是许多不同的氨基酸分子之一，它们可以连接在一起形成蛋白质链。肽是比许多天然蛋白质短的链。每个半胱氨酸分子都含有一个硫原子，它可以与蛋白质中其他半胱氨酸的硫原子结合，将链的不同部分连接在一起。西交利物浦大学研究小组的卢博士说:“在制造过程中，重建富含半胱氨酸的多肽的3D形状一直是一个大问题。”许多具有生物活性的蛋白质和肽在半胱氨酸氨基酸之间具有多个二硫键，这对于保持其精确的三维折叠结构至关重要。像治疗便秘的利那洛肽和治疗慢性疼痛的齐iconotide就是市场上富含半胱氨酸肽的药物。西交利物浦大学研究小组的安东尼·卡姆博士补充说:“我们的程序应该为药物发现和富含半胱氨酸的微蛋白和多肽作为治疗药物的成本效益制造提供新的机会。”

受大自然如何在细胞内快速折叠蛋白质的启发，研究人员尝试了一种不同的方法来形成二硫键的“氧化”折叠反应。他们没有使用水基溶液，而是使用有机溶剂的混合物。这种方法模仿天然酶介导二硫键的形成，通过创造一个高度反应的环境，大大加快这些键的形成和重排。

通过这种方式向大自然学习，研究小组能够制造出15种不同的肽和微蛋白，长度在14到58个氨基酸之间，有2到5个二硫键，其速度比在水溶液中实现的速度快10万倍以上。Loo博士说:“折叠在一秒钟内有效地完成了，我们生产的微蛋白范围表明，在未来的研究中，我们的方法应该对更大范围的肽和微蛋白有效。”这一发现是由卢博士和金博士共同成立的XPad (XJTLU肽和药物)研究小组的最新进展。该团队致力于利用化学生物学、合成生物学和分子药理学的工具，推进多肽在治疗药物开发中的应用。甘博士总结说:“肽研究的未来充满希望，我们致力于在这一领域取得更有价值的进展。”