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非天然氨基酸真正改变了什么：蛋白质与肽的定点观测、功能改造与性质优化
非天然氨基酸真正改变了什么：蛋白质与肽的定点观测、功能改造与性质优化
导读
非天然氨基酸真正带来的变化是它们开始能够围绕明确目标被设计。天然 20 种标准氨基酸提供的是生物体系默认使用的侧链集合；非天然氨基酸则把新的官能团、光谱读出、反应手柄、构象约束和理化性质直接带进序列。这样一来，序列不再只是天然残基的排列结果，而成为可以预先布置观测、调控和优化目标的化学载体。对蛋白质，这种变化首先体现在位点特异观测和局部功能微调；对肽，这种变化更多体现在稳定性、构象、选择性、安全性和开发性之间的协同优化。
1、非天然氨基酸到底指什么
学术文献中，非经典氨基酸（noncanonical amino acids, ncAAs）是更常见的核心术语。它们不属于标准遗传密码默认使用的 20 种蛋白源氨基酸，但并不都来自人工合成。已有综述指出，许多 ncAAs 本身天然存在，或者来自翻译后修饰和特殊代谢过程。相比之下，非天然氨基酸是一个范围更宽的说法，通常可涵盖人工设计残基、天然集合之外的残基，以及被引入蛋白质、肽或拟肽体系的多类非标准单元。本文更关注的重点，不是这些残基在字面上是否“天然”，而是它们是否为序列带来了天然 20 种侧链原本不具备的新功能，例如新的读出方式、反应性、构象控制能力或性质调节空间。
下表概括了几组最常见、也最容易混用的名称。
1.1 标准氨基酸、非经典氨基酸与非天然氨基酸的基本区分
名称 | 通常所指 | 区分重点 |
标准蛋白源氨基酸 | 遗传密码默认编码进入蛋白质的 20 种标准氨基酸 | 作为天然侧链的基准集合 |
非经典氨基酸（ncAAs） | 不属于标准 20 种集合，但可天然存在、可化学合成，也可借助工程化翻译体系引入蛋白质 | 强调标准侧链之外的新功能引入 |
非天然氨基酸 | 范围较宽的说法，可包括人工设计残基、天然集合之外的残基，以及被引入蛋白质、肽或拟肽体系的多类非标准单元 | 强调天然集合之外的扩展单元 |
非蛋白源氨基酸 | 不属于常规翻译默认集合的氨基酸，可能天然存在，也可能人工合成 | 强调不属于常规蛋白翻译集合这一点 |
2、非天然氨基酸怎样进入蛋白质和肽
非天然氨基酸把天然 20 种侧链之外的新功能带进了序列，但蛋白质和肽引入这些单元的方式并不相同。蛋白质端最有代表性的路线是遗传密码扩展（genetic code expansion, GCE）：研究者利用彼此不干扰的氨酰-tRNA 合成酶 / tRNA 组合，把新的残基定点写入蛋白质。过去十多年里，PylRS/tRNA^Pyl 已成为这一方向中最重要、最常用的工具体系之一，不仅支持多类非经典氨基酸的引入，也推动了多密码子、多组彼此正交体系以及更广义遗传密码重编程的发展。
除位点特异引入外，蛋白质端还常见细胞自由蛋白质合成（CFPS）和残基特异整体替换两类路线。前者更适合在体外提高反应条件的可调性和引入灵活性；后者则更适合在蛋白整体层面系统改写某一类残基的性质，而不是只修改单个位点。相比之下，肽端最常见、也最直接的路线通常是固相肽合成（SPPS），因为它能够同时控制序列顺序、引入位点、保护基策略和多种非天然单元的组合。
2.1 非天然氨基酸进入蛋白质与肽体系的主要路径（按蛋白质端与肽端区分）
下表按蛋白质端与肽端分开列出这些常见路径。有些方法强调蛋白质中的位点级功能写入，有些方法更适合整体性质改写，而肽的非天然单元引入则主要依赖化学合成路线。
对象端 | 路径 | 主要对象 | 主要特点 | 常用于解决的问题 |
蛋白质端 | 位点特异引入（GCE） | 重组蛋白、细胞内表达蛋白 | 在指定密码子和指定位置引入非经典氨基酸 | 某个位点是否需要新的局部读出、反应性或调控单元 |
蛋白质端 | PylRS/tRNA^Pyl 介导的引入 | 多类生物表达体系 | 是位点特异引入中最核心、最常用的一类实现体系之一，可支持多类非经典氨基酸引入，并推动多密码子和多组彼此正交体系的发展 | 如何更稳定、更广泛地把新残基定点写入蛋白质 |
蛋白质端 | 细胞自由蛋白质合成（CFPS） | 体外蛋白表达体系、难表达蛋白、多位点引入体系 | 反应条件更容易调节，适合在体外提高引入控制度与组合灵活性 | 如何在脱离细胞环境后提高引入灵活性和可控性 |
蛋白质端 | 残基特异整体替换 | 蛋白材料、谱学标记体系、整体性质改写体系 | 按某一类天然残基进行整体替换，而不是只改单个位点 | 如何在蛋白整体层面系统改写某一类残基的性质 |
肽端 | 固相肽合成直接引入（SPPS） | 合成肽、短肽、药用肽 | 位点、顺序和多种非天然单元的组合控制最直接 | 稳定性、构象、膜作用、选择性和开发性如何协同优化 |
3、非天然氨基酸怎样改变蛋白质中的观测方式
3.1 观测信号可以直接放到蛋白质内部
非天然氨基酸进入蛋白质后，最先被改变的，往往不是蛋白质活性本身，而是研究者获取信息的方式。过去，很多结构和功能信息需要依赖外接探针、后期标记或间接信号来判断；引入探针型非经典氨基酸之后，局部环境变化、构象变化和结合事件可以在预先选定的位置被直接观察。这样一来，研究者不仅能决定要观察什么，还能在蛋白质序列设计阶段先确定从哪里观察。近年的 GCE 综述也正是把这一点视为该技术在生物物理和细胞研究中的重要价值之一。
3.2 代表例子：位点特异引入 ^19F 探针
Jackson 等 2007 年的工作是这一方向的经典例子。研究者把三氟甲基苯丙氨酸以位点特异方式引入蛋白质，并将其作为 ^19F NMR 探针使用。该研究摘要显示，这种方法能够在体内以较高翻译效率和保真度引入含氟残基，并通过 ^19F 化学位移监测底物、抑制剂和辅因子结合引起的构象变化；研究还观察到距活性位点约 25 Å 的远程环境变化。这说明，非天然氨基酸不仅能在指定位置提供读出，还能帮助识别蛋白质内部的局部变化和远程响应。
3.3 这类方法为什么更有信息量
这类设计的价值，在于它把观测能力直接放进了蛋白质内部。与后期偶联的大体积标记基团相比，定点引入的小分子探针残基通常更容易保留位点信息，并有机会减少额外标记步骤带来的扰动，但其对蛋白局部结构和功能的影响仍需逐例验证。
许多原本只能依赖间接表征的问题——例如局部结合、远程构象传播、膜环境变化和蛋白互作状态——都更容易转化为具体位点上的化学变化来分析。近年的综述也显示，这类方法已经广泛用于细胞成像、膜蛋白研究和蛋白互作分析，说明它是蛋白质研究中可以持续使用的一类定点观测方法。
3.4 探针型非天然氨基酸更适合回答哪些蛋白质问题
研究任务 | 常见引入方式 | 获得的信息 |
观察特定位点的局部环境变化 | 在目标位点引入光谱探针型非天然氨基酸 | 能直接看到该位点附近的环境变化，而不是只看到整体平均结果 |
判断配体结合前后是否发生局部响应 | 在结合位点附近引入可读出变化的探针残基 | 更容易区分结合前后局部微环境是否改变 |
识别活性位点之外的远程响应 | 在功能位点以外引入报告残基 | 有助于发现构象传播或变构相关变化 |
在细胞内或复杂样品中保留位点信息 | 通过共翻译方式把探针定点写入蛋白质 | 比后期外接大体积标记更容易明确“变化发生在哪个位置” |
4、非天然氨基酸怎样用于蛋白工程中的功能改造
4.1 蛋白工程不再只是在天然残基范围内做替换
当研究目标从观察结构与结合变化，转向直接改变蛋白质功能时，非天然氨基酸的价值会更加明显。近年的生物催化综述指出，遗传密码重编程已经能够把新的局部电子效应、特定官能团替换和新的调控单元带进酶研究。这类设计不仅有助于解释机制，也已被用于改善活性、选择性和稳定性，并构建对外部刺激有响应的人工调控元件。
4.2 代表例子：单点引入非天然残基后，活性提高 8–11 倍
Ugwumba 等 2011 年在细菌磷酸三酯酶中，将 Tyr309 替换为香豆素型非天然氨基酸 L-(7-hydroxycoumarin-4-yl)ethylglycine。论文摘要显示，这一单点设计使该酶原本已很高的天然活性进一步提高了 8–11 倍。作者将这种提升与产物释放步骤中对带负电产物的静电排斥联系起来。摘要同时指出，这种结果与仅依赖天然氨基酸进行大规模突变筛选、却仍难继续提升天然活性的情况形成了对比。
4.3 非天然氨基酸更适合解决哪一类蛋白工程问题
当研究问题已经明确到某个具体层面，例如局部电子环境、底物或产物释放、活性位点附近的特殊相互作用，或者外部刺激响应时，非天然氨基酸往往比继续扩大天然残基突变范围更有针对性。也因此，较高价值的 ncAA 蛋白工程通常不是先盲目扩充突变库，而是先明确机制问题，再判断是否需要引入天然侧链之外的新功能。
4.4 天然残基扫描与非天然氨基酸设计在蛋白工程中的不同用途
研究任务 | 常见的首选方式 | 适合引入非天然氨基酸的情况 |
基础活性评估 | 天然残基替换或常规突变扫描 | 一般不必过早引入非天然氨基酸 |
局部机制验证 | 机制驱动的单点设计 | 需要测试天然侧链不具备的电子效应或局部反应性 |
读出与功能同时调整 | 探针残基与功能残基联合设计 | 既要观察变化，也要直接改变功能 |
新功能构建 | 常规天然残基往往不够 | 需要新的反应性、刺激响应或人工调控单元 |
5、非天然氨基酸怎样用于肽的结构优化与开发性改造
5.1 肽设计更关心稳定性、选择性和后续开发条件
在肽设计里，问题通常不只是序列能否合成出来，而是这个分子能否继续走向应用。近年的综述和药化研究指出，肽常见的限制包括易被蛋白酶降解、二级结构不稳定、膜通透与毒性难以兼顾，以及暴露水平和成药性不理想。非天然氨基酸之所以重要，是因为它们可以同时影响这些彼此相关的性质。
5.2 非天然氨基酸主要用于同时调整多个关键指标
Sharma 等 2024 年的综述指出，非天然氨基酸可以通过改变官能团、反应性、脂溶性、亲水性、电荷和酶学稳定性，调整肽和类肽分子的物化与药理特征。这类改造并不只是替换一个新残基，而是为了同时处理活性、选择性、稳定性和开发性等多个问题。因此，在肽设计中引入非天然氨基酸，通常不是单一指标优化，而是围绕整体分子表现进行调整。
5.3 代表例子：抗菌肽中的改造需要同时看活性、结构和安全性
Du 等 2022 年综述指出，把非经典氨基酸引入抗菌肽可以提高其理化和药理多样性。Kang 等 2017 年的 Cbf-14-2 例子则提供了更具体的证据：含 Orn 的突变体对多种耐药菌表现出 4–32 μg/mL 的最小抑菌浓度，同时具有低溶血和可忽略的小鼠脾细胞毒性；圆二色谱结果还显示其在 SDS 中具有更高的 α-螺旋含量。这个案例说明，抗菌肽中的非天然氨基酸改造，往往要把活性、构象和安全性放在一起判断，而不能只看抑菌能力是否提高。
5.4 判断非天然氨基酸是否真正有价值，要把几个指标放在一起看
在肽设计中，单看“活性是否提高”往往不够。更有信息量的判断，至少应同时看四个方面：蛋白酶稳定性是否提升，二级结构是否更可控，膜相互作用是否更有选择性，以及活性提高是否伴随溶血或细胞毒性上升。进入后续开发阶段后，还应进一步考察暴露水平、半衰期、生物利用度与给药可行性；但这些指标是否改善，需要具体体系逐项验证。
5.5 非天然氨基酸在肽设计中更常用于解决的问题
优化目标 | 常见改造方向 | 需要同时关注的指标 |
提高蛋白酶稳定性 | D-氨基酸、N-取代残基、构象受限残基 | 稳定性、活性、构象、代谢行为 |
稳定二级结构 | α,α-二取代残基、环化或受限骨架单元 | 螺旋或折叠倾向、靶标结合、选择性 |
调整膜作用 | 改写疏水/阳离子分布，引入非天然侧链 | 活性、溶血、细胞毒性、选择性 |
改善后续开发条件 | 调整电荷、脂溶性、氢键供受体和骨架柔性 | 渗透性、暴露水平、半衰期、生物利用度与给药可行性 |
6、什么时候值得优先引入非天然氨基酸
非天然氨基酸更适合那些已经明确需要天然 20 种侧链之外的新读出、新反应性或新性质调节能力的任务。对蛋白质研究这类情况通常包括位点特异观测、局部机制验证和新功能构建；对肽研究则更常见于稳定性、结构、选择性和开发性已经需要同时优化的阶段。
研究情形 | 是否值得优先考虑 | 判断依据 |
需要在特定位点直接观察构象、结合或局部环境变化 | 值得优先考虑 | 天然侧链通常不能直接提供这类位点分辨读出 |
需要测试局部电子效应、特殊反应性或新的功能单元 | 值得优先考虑 | 已超出天然残基库的常规功能范围 |
肽优化已进入稳定性、结构、选择性和安全性等多指标平衡阶段 | 值得优先考虑 | 非天然氨基酸更适合同时调整多个相关指标 |
只是进行基础活性摸底或一般突变扫描 | 不必优先考虑 | 先用天然残基扫描通常更高效，也更容易解释结果 |
研究目标尚未明确，仅希望先扩充几个新残基进行尝试 | 通常不建议优先考虑 | 在关键问题尚未收缩之前，引入非天然氨基酸往往先增加变量和实验复杂度，未必同步提升信息质量或判断效率 |
7、非天然氨基酸设计与功能研究产品导航表（表1–表4）
当前科研或实验目标 | 建议优先看哪张表 | 为什么优先看这张表 | 建议联动看哪张表 | 导航说明 |
想先建立非天然氨基酸在研究中的基本选型框架，判断当前任务更偏向“蛋白位点功能写入”还是“肽序列性质改造” | 表1、表3 | 表1集中的是位点特异引入、点击化学、光交联、光控与光谱探针残基；表3集中的是肽构象、稳定性、疏水侧链和抗酶解相关残基，最适合先判断研究对象是蛋白还是肽 | 再看表2、表4 | 如果研究对象是重组蛋白、酶、受体或蛋白相互作用体系，通常先从表1进入；如果研究对象是功能肽、抗菌肽、穿膜肽或肽药优化，通常先从表3进入 |
想在蛋白质中定点引入新的化学手柄、荧光/光谱探针或光交联位点，做标记、成像、结合位点捕获或构象分析 | 表1 | 表1汇集了叠氮、炔基、酮基、氰基、含氟芳香残基、苯甲酰基和笼状酪氨酸，最适合处理位点特异标记与功能写入类任务 | 再看表2 | 先用表1确定是做点击偶联、光交联、含氟/氰基探针还是光控释放；如果还涉及模拟某种磷酸化或赖氨酸修饰状态，再联动表2更合适 |
想研究磷酸化、乙酰化、甲基化等翻译后修饰对蛋白结构、识别或信号转导的影响 | 表2 | 表2集中的是 O-磷酸丝氨酸、O-磷酸苏氨酸、O-磷酸酪氨酸、Nε-乙酰基赖氨酸和三甲基赖氨酸，适合直接围绕修饰状态建立实验体系 | 再看表1 | 如果实验后续还要接入位点特异探针、光控触发或结合捕获，可再联动表1；若只是先比较不同修饰状态对功能的影响，优先看表2即可 |
想提高肽的构象稳定性、增强α-螺旋倾向、改善抗蛋白酶降解能力，或系统比较 L/D 构型与 N-甲基化效应 | 表3 | 表3集中的是 Aib、Sar、N-甲基-L-丙氨酸、D-丙氨酸、D-苯丙氨酸、β-丙氨酸、反式-4-羟基-L-脯氨酸等，最适合围绕肽骨架和二级结构做优化 | 再看表4 | 先把肽的主链构象、柔性和稳定性调清，再决定是否需要进一步调节阳离子侧链长度和膜相互作用，更符合肽优化的常见顺序 |
想做抗菌肽、膜活性肽或细胞穿透肽优化，重点比较正电荷分布、侧链长度与膜选择性的关系 | 表4 | 表4集中的是 Orn、Dab、Dap 这类赖氨酸替换型碱性残基，最适合做阳离子密度、侧链长度和膜作用强度的精细比较 | 再看表3 | 如果目标不仅是调电荷，还要同步提升稳定性、控制疏水面或调整二级结构，应结合表3一起看；表4是“电荷与膜作用调节入口”，表3是“骨架与构象优化入口” |
想优化疏水侧链体积、芳香环境或局部电子性质，比较不同非天然残基对结合、催化或序列构效关系的影响 | 表3、表1 | 表3中的正亮氨酸、正缬氨酸、叔亮氨酸、环己基丙酸更适合做疏水体积和侧链长度扫描；表1中的含氟、氰基、酮基和儿茶酚残基更适合做芳香环境与电子性质调节 | 再看表4 | 如果问题核心是疏水/芳香面调节，先看表3和表1；如果后续还要把这类变化与阳离子残基组合起来考察膜活性或细胞选择性，再联动表4 |
想做“位点功能写入 + 修饰状态模拟”的组合实验，例如在特定位点模拟磷酸化，同时配合探针读出或光控触发 | 表2 | 表2先帮确定要模拟的是哪一类修饰状态，避免一开始把“修饰模拟”和“探针引入”混在一起 | 再看表1 | 先把修饰问题定清，再用表1补位点标记、光谱读出、光交联或光控手段，更利于搭建层次清楚的实验体系 |
想做“肽性质多指标联调”，同时考虑活性、稳定性、构象、疏水性与细胞选择性，而不是只改一个参数 | 表3 | 表3最适合作为肽序列第一轮优化入口，因为它优先处理骨架、构象、疏水面和抗酶解问题 | 再看表4 | 当表3已经把构象和稳定性基本调顺后，再用表4去微调 Orn / Dab / Dap 这类阳离子侧链，通常更容易看清变量来源，也更贴近实际肽优化路径 |
使用小结：
1. 研究起点是蛋白质位点特异引入、成像、探针、交联或光控，优先看表1。
2. 研究起点是翻译后修饰状态本身，优先看表2。
3. 研究起点是肽的构象、稳定性、疏水性或抗降解优化，优先看表3。
4. 研究起点是阳离子侧链长度、膜作用和抗菌肽选择性调节，优先看表4。
表1｜位点特异引入、光谱探针、生物正交手柄与光控残基
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
儿茶酚功能侧链残基 | 59-92-7 | 左旋多巴 | Moligand™, ≥99% | 含儿茶酚侧链，可用于构建黏附型肽、氧化还原响应体系及金属配位研究，也常用于模拟多巴基团对界面结合与交联行为的影响。 | |
氰基芳香探针残基 | 167479-78-9 | (S)-2-氨基-3-(4-氰基苯基)丙酸 | ≥98% | 对位氰基可作为环境敏感光谱探针，用于考察蛋白或肽局部极性、构象变化和结合事件。 | |
叠氮生物正交手柄残基 | 33173-53-4 | 4-叠氮基-L-苯丙氨酸 | ≥98% | 经典叠氮手柄残基，适合用于位点特异标记、点击偶联、成像探针连接及蛋白质化学修饰研究。 | |
氰基芳香探针残基 | 104531-20-6 | 4-氰基-L-苯丙氨酸单盐酸盐 | ≥98% | 与 H-Phe(4-CN)-OH 同属氰基芳香探针残基，适合用于蛋白构象变化、局部微环境和配体结合分析。 | |
光解保护型残基 | 207727-86-4 | NB-笼状酪氨酸盐酸盐 | ≥97%(HPLC) | 可用于构建光触发活化体系，在光照前屏蔽酪氨酸位点功能，适合研究时空可控的酶活性、信号转导或蛋白相互作用。 | |
含氟酪氨酸机理探针残基 | 73246-30-7 | (S)-2-氨基-3-(3，5-二氟-4-羟基苯基)丙酸 | ≥97% | 含氟酪氨酸类似物，可用于调节芳香侧链电子性质，并用于酶机理、氢键网络和质子转移相关研究。 | |
羰基生物正交手柄残基 | 122555-04-8 | 4-乙酰基-L-苯丙氨酸 | ≥97% | 含酮基侧链，可作为位点特异偶联入口，用于蛋白标记、探针连接、自旋标记或功能分子接枝。 | |
叠氮生物正交手柄残基 | 942518-29-8 | L-叠氮高丙氨酸盐酸盐 | ≥97% | 甲硫氨酸替代型叠氮残基，常用于新生蛋白代谢标记、整体蛋白追踪与点击化学连接；也可作为残基特异引入路线中的常见手柄。 | |
含氟芳香探针残基 | 114926-38-4 | L-4-三氟甲基苯丙氨酸 | ≥96% | 三氟甲基芳香残基，适合用于疏水性调节、含氟光谱研究及蛋白局部环境响应分析。 | |
炔基生物正交手柄残基 | 610794-20-2 | (S)-2-氨基-3-[4-(丙-2-炔-1-基氧基)苯基]丙酸 | ≥95% | 含末端炔基，可作为点击偶联位点，用于荧光基团、生物素或功能分子的位点特异引入。 | |
光交联型残基 | 104504-45-2 | 4-苯甲酰基-L-苯基丙氨酸 | ≥95% | 经典光交联残基，适合用于捕获瞬时蛋白-蛋白或蛋白-配体相互作用，并用于结合位点定位。 |
表2｜翻译后修饰引入与修饰状态研究残基
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
磷酸化丝氨酸模拟残基 | 407-41-0 | L-O-磷酸丝氨酸（L-SOP） | Moligand™, ≥98%(T) | 适合用于模拟丝氨酸位点磷酸化，研究蛋白调控、激酶/磷酸酶识别及磷酸化依赖的结构变化。 | |
乙酰化赖氨酸模拟残基 | 692-04-6 | Nε-乙酰基-L-赖氨酸 | ≥98%(T) | 常用于模拟赖氨酸乙酰化，适合研究表观修饰、蛋白相互作用和乙酰化对功能的影响。 | |
三甲基化赖氨酸模拟残基 | 55528-53-5 | Nε，Nε，Nε-三甲基赖氨酸 盐酸盐 | ≥97%(TLC) | 可用于模拟赖氨酸三甲基化，常见于组蛋白修饰研究、甲基化识别及表观遗传结合界面分析。 | |
磷酸化酪氨酸模拟残基 | 21820-51-9 | O-磷酸基-L-酪氨酸 | ≥95%(HPLC) | 适合模拟酪氨酸位点磷酸化，用于受体信号转导、SH2 识别及磷酸化依赖相互作用研究。 | |
磷酸化苏氨酸模拟残基 | 1114-81-4 | O-磷酸- L -苏氨酸 | ≥95% | 适合模拟苏氨酸位点磷酸化，用于研究激酶底物识别、调控位点功能和磷酸化构象效应。 |
表3｜肽构象、稳定性与疏水侧链调控残基
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
N-甲基骨架调控残基 | 107-97-1 | 肌氨酸 | UltraBio™, 超纯级 | 作为 N-甲基甘氨酸，可用于调节肽骨架柔性、改善酶解稳定性，并用于研究主链甲基化对构象和药代性质的影响。 | |
羟脯氨酸构象调控残基 | 51-35-4 | 反式-4-羟基-L-脯氨酸 | Moligand™, 用于细胞培养, ≥98.5% | 常用于胶原相关肽、脯氨酸诱导转角和稳定性研究，也适合考察羟基化对肽构象与氢键网络的影响。 | |
β-氨基酸骨架扩展残基 | 107-95-9 | β-丙氨酸 | Moligand™, ≥99% | 作为最基础的 β-氨基酸，可用于骨架扩展、柔性间隔臂设计及提高肽对蛋白酶降解的耐受性研究。 | |
D-氨基酸稳定性调控残基 | 338-69-2 | D-丙氨酸 | Moligand™, ≥98% | 常用于提高肽对蛋白酶的耐受性、改变二级结构偏好，并用于比较 L/D 构型替换对活性和选择性的影响。 | |
D-氨基酸稳定性调控残基 | 673-06-3 | D-苯丙氨酸 | Moligand™, ≥98% | 常用于提升肽稳定性、调整疏水面分布，并用于考察芳香侧链的构型反转对活性与受体识别的影响。 | |
体积受限疏水残基 | 20859-02-3 | L-叔亮氨酸 | ≥99% | 侧链支化程度高，适合用于提高疏水体积占据、调节构象限制并优化肽或小分子片段的立体环境。 | |
线性疏水侧链替换残基 | 327-57-1 | L-正亮氨酸 | ≥99% | 可作为甲硫氨酸或亮氨酸的疏水替换残基，用于降低氧化敏感性并调整疏水相互作用。 | |
线性疏水侧链替换残基 | 6600-40-4 | L-正缬氨酸 | ≥99% | 适合用于微调侧链长度和疏水性，常用于肽序列扫描及构效关系比较。 | |
N-甲基骨架调控残基 | 3913-67-5 | N-甲基-L-丙氨酸 | ≥98% | 可用于研究主链 N-甲基化对肽构象、膜通透性和酶解稳定性的影响。 | |
α,α-二取代构象限制残基 | 62-57-7 | α-氨基异丁酸 | ≥98% | 经典螺旋诱导残基，常用于增强肽的 α-螺旋倾向、提高构象稳定性并改善抗酶解性能。 | |
强疏水体积型残基 | 27527-05-5 | (S)-2-氨基-3-环己基丙酸 | ≥96% | 侧链疏水体积大，适合用于增强肽与疏水界面或膜环境的相互作用，并用于构效关系优化。 |
表4｜碱性侧链替换与膜作用调控残基
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
碱性侧链替换残基 | 3184-13-2 | L -鸟氨酸 单盐酸盐 | BioReagent Plus, ≥99% | 常用于替代赖氨酸调节侧链长度和正电荷分布，适合抗菌肽、细胞穿透肽及膜相互作用研究。 | |
短链碱性残基 | 1883-09-6 | L-2,4-二氨基丁酸二盐酸盐 | ≥98% | 比赖氨酸侧链更短，适合比较阳离子间距对膜选择性、活性与细胞毒性的影响。 | |
更短链碱性残基 | 1482-97-9 | (S)-(+)-2,3-二氨基丙酸盐酸盐 | ≥97% | 可用于进一步缩短阳离子侧链长度，适合研究电荷密度、肽-膜结合模式及序列精细优化。 |
注：以上为阿拉丁代表产品，更多产品规格请关注文末产品清单或可用“品名/CAS/货号”在阿拉丁官网检索。
参考文献
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[2] Yi HB, Lee S, Seo K, Kim H, Kim M, Lee HS. Cellular and Biophysical Applications of Genetic Code Expansion. Chem Rev. 2024;124(11):7465-7530. doi:10.1021/acs.chemrev.4c00112.
[3] Dunkelmann DL, Chin JW. Engineering Pyrrolysine Systems for Genetic Code Expansion and Reprogramming. Chem Rev. 2024;124(19):11008-11062. doi:10.1021/acs.chemrev.4c00243.
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