2019年7月14日訊/生物谷BIOON/---醯胺鍵形成是化學和生物學中最重要的反應之一，但是目前還沒有化學方法在不使用所有20種組成蛋白的胺基酸的情形下做到在水中實現α-肽連接（α-peptide ligation）。通用的遺傳密碼確定了肽的生物學作用早於生命的最後一個共同祖先出現，並且肽在生命起源中起著重要作用。
硫在檸檬酸循環、非核糖體肽合成和聚酮化合物生物合成中的重要作用都指出在生命進化過程中，硫酯依賴性肽連接早於RNA依賴性蛋白合成出現。然而，還沒有人證實氨基醯硫酯（aminoacyl thioester）形成的穩健機制。
在一項新的研究中，來自英國倫敦大學學院的研究人員報導了一種化學選擇性的高產的α-氨基腈連接，這種α-氨基腈連接僅利用生命起源前可能存在的分子---硫化氫、硫代乙酸鹽、鐵氰化物或者丙炔腈（cyanoacetylene）在水中產生α-肽。相關研究結果於2019年7月10日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Peptide ligation by chemoselective aminonitrile coupling in water」。
圖片來自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1371-4。
α-氨基腈連接對α-氨基腈偶聯具有極高的選擇性，因而無需這20種組成蛋白的胺基酸的存在。兩個基本特徵使得這種肽連接能夠在水中進行：α-氨基腈的反應性和pKaH使得它們在中性pH下發生連接；N-醯化讓這種連接所產生的肽產物保持穩定並激活這種肽前體，從而實現生物模擬的N→C肽連接。
這種模型將生命起源前的氨基腈合成和生物α-肽統一在一起，並指出較短的N-醯基肽腈在早期進化過程中是潛在可行的底物。（生物谷 Bioon.com）
參考資料：Pierre Canavelli et al. Peptide ligation by chemoselective aminonitrile coupling in water. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1371-4.