分享一篇发表在JACS上的文章，文章题目为“In Vitro Selection of Macrocyclic L-α/D-α/β/γ-Hybrid Peptides Targeting IFN-γ/IFNGR1 Protein–Protein Interaction”，文章通讯作者为东京大学的Hiroaki Suga教授，他们课题组主要从事开发新颖催化活性的核酶、遗传密码子重编程、非标准肽的核糖体合成以及非标准肽探针开发。
生物活性肽中的非蛋白源氨基酸（包括D-α/β/γ-氨基酸）对肽的生化活性和蛋白水解稳定性起着关键作用。例如，环β2,3-氨基酸（cβAA）可以将肽折叠成刚性二级结构，从而提高亲和力和蛋白水解稳定性。将所有 DαAA、cβAA 和 cγAA 同时掺入肽中，有望产生稳定性和效力更高的 L-α/D-α/β/γ- 杂交肽。作者课题组此前开发了随机非标准肽集成发现系统（Random nonstandard Peptides Integrated Discovery, RaPID）可用于筛选各种靶标的非标准肽。
在本文中，作者先构建了L-α/D-α/β/γ-杂交肽库，在这个文库中，作者引入了两种cβAAs，(1R,2S)-2-氨基环戊烷羧酸 (β1)和(1S,2S)-2-氨基环戊烷羧酸 (β2)，以及两种cγAAs，顺式-3-氨基环丁烷羧酸（γ1）和反式-3-氨基环丁烷羧酸（γ2）。为了让多肽环化，作者在启动子和延伸子AUG密码子分别引入了N-氯乙酰基-d-酪氨酸（ClAcy）和d-半胱氨酸，二者会自发反应生产硫醚键，从而形成环肽，翻译以 ClAcy 开始，然后是11-14个随机残基的重复，C残基和SGGSGG连接子通过嘌呤霉素连接到 mRNA 3’ 端。两个cβAA和11个蛋白源L-α-氨基酸被分配到NNU密码子上。每条肽都设计成至少有一个cγAA由YUU密码子（Y = U 或 C）编码，并置于随机序列的中间，于是作者得到了Library A，然后针对IFNGR1进行RaPID的筛选流程，筛选发现，58%的肽在N端含有yV(P/A)β1RR序列，而cγAAs并没有富集到，于是作者合成了两条分别含有γ1和γ2的多肽IA1和IA2，评估了它们对IFNGR1的亲和力，并研究了对亲和力有较多贡献的残基，为了找到具有更高活性和更长血清半衰期的抑制剂，作者合成了一个聚焦文库Library B，该文库的肽均含有yV(P/A)β1RR保守序列，第二轮筛选之后，作者选择了IB1-5五种杂交肽进行后续的验证，作者先评估了这五种肽与IFNGR1的亲和力，发现cβAAs的存在有助于提高多肽与蛋白的亲和力，cγAAs和DαAA则有助于提高多肽在血清中的稳定性。
总而言之，本文的方法扩大了可用于探索具有高活性和稳定性的肽的化学空间，从而增强了它们在药物发现方面的潜力。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c01979
原文引用：DOI：10.1021/jacs.4c01979
