将两个或多个肽片段连接在一起，形成一个更大的肽链的过程称为连接。利用点击化学可以方便地实现肽-肽连接。一个炔基官能化的肽片段可以与另一个 N-末端叠氮基的肽连接，从而形成一个三唑连接体，将两个肽单元连接在一起。

同样，通过加入正交侧链保护基团，如使用ivDde或Aloc修饰赖氨酸的侧链，然后选择性地进行脱保护、连接炔烃官能团并与N-末端叠氮化物肽进行点击化学，也可以得到多聚体肽。已发表的肽连接实例不胜枚举，如：

• 合成与另一个肽片段连接可进行点击化学的RGD 肽（通过使赖氨酸侧链与叠氮乙酸反应获得）。
• 通过点击化学将炔基修饰的多肽药物（使用廉价的炔丙胺或1-(2-硝基苯基)炔丙醇）与叠氮基修饰的九聚精氨酸连接，合成一种细胞渗透性多肽治疗剂。
• 通过点击化学将炔烃-神经紧张素与Plk1-PBR 结合磷酸化六肽的叠氮化物合成含神经紧张素 (8-13) 的异二聚体。研究发现，由此产生的含三唑的寡肽与原生肽一样以头对尾的方式自聚。

1. 多肽环化

有多种大环化方法可用于提高肽的临床疗效和生物利用率。点击反应已在许多不同的环化反应中得到利用，例如在去除侧链保护基团之前或之后对含二硫肽进行树脂环化；通过分子内侧链对侧链点击反应制备含有三唑桥的新型异源环肽；以 Cu(I)和Ru(II)为介导的三肽点击环化反应，用于生成万古霉素模拟物；血管内皮生长因子（VEGF）受体-1等多肽配体的树脂环化反应等。

在许多情况下，在点击反应介导的大环化反应中观察到了大量大环异二聚体的形成，这为合成复杂的多肽结构开辟了前景，否则很难获得这些结构。在富含氨基丁酸（Aib）的模型肽中，利用CuAAC 点击反应对 3(10)-螺旋肽进行了一种新的合成方法，结果得到了比其无环前体更理想的 3(10)-螺旋。

2. 生物偶联

生物偶联是合成分子附着在生物靶标上或生物分子连接在一起的过程。近年来，点击化学对生物偶联的影响愈发广泛的。用适用于点击反应的叠氮基修饰的富含精氨酸的TAT肽可以与寡核苷酸、细胞毒性药物、激酶抑制剂等偶联，以促进细胞渗透用于治疗目的。CuAAC反应的应用提供了一种强大的化学方法来获得具有明确均匀结构的糖肽和糖蛋白（新糖肽和新糖蛋白）的模拟物。利用铜催化点击反应合成了以环肽为中心的复合多价糖簇。自组装肽纤维可以在不破坏其结构或稳定性的情况下以非共价、化学计量的方式结合多种可点击肽。它们可以与生物素结合，然后与链霉亲和素-纳米金颗粒或罗丹明结合，并通过电子和光学显微镜进行观察。这种方法允许开发多组件功能化系统。点击反应允许荧光分子在温和的条件下与肽和蛋白质偶联，这是细胞生物学和功能蛋白质组学新兴领域的最重要应用。

3. 拟肽设计、合成和药物发现

由于其相对平面性和大的偶极矩，通过点击反应形成的1,2,3-三唑官能团具有与酰胺键相似的物理化学性质。因此，三唑键在肽模拟物领域得到了特别广泛的应用。三唑单元对酶降解、水解和氧化具有抗性，使其成为取代生物活性化合物中更不稳定的连接子的有吸引力的部分。点击反应已被用作复杂仿生结构的设计和合成中的偶联策略，其中三唑键取代，并在某些情况下充当肽和磷酸二酯酶键的替代物。用三唑单元取代肽键可以产生具有独特构象特征的有趣结构。点击反应形成的三唑单元可以作为螺旋组分、β-转角和顺/反式脯氨酰比例调节剂。三唑单元也可以作为HIV-1蛋白酶抑制剂中肽部分的有效替代物。将三唑环引入肽主链或连接到残基侧链的修饰肽是设计新型抗菌剂的良好候选者。

4. 放射性标记和成像

CuAAC是放射性标记敏感生物分子的理想连接反应。含放射性同位素化合物的炔烃或叠氮化物衍生物可用于标记生物分子，如叶酸、肽、蛋白质和糖肽。例如，通过亲核取代将[11C]-CH3 I转化为[11C]-CH3 N3，随后使叠氮化物与炔烃修饰的肽反应，引入11C同位素标记。通过将叠氮甲基-4-[18F]-氟苯通过点击反应到修饰的肽上来实现PET成像的18F标记。CuAAC有一个重要局限性不容忽视：DOTA等螯合剂会与催化剂形成络合物，因此更难获得与此类化合物的偶联物。

图1.使用环辛炔基底物的无铜点击反应