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自然界产生如此复杂多样的二硫键分子骨架,必然赋予其一套完整的氧化还原机制来调控二硫键的精确配对。然而,这类多肽分子体外氧化折叠过程的复杂性和不可控性,以及分子内二硫连接键间的异构重排效应等,却极大地限制了其作为分子骨架模板进行探针和药物开发的潜能。因此,探索巯基之间的精确配对机制,发展新型氧化折叠调控方法学,将为富含二硫键的多肽分子骨架在药物及分子探针开发中的应用提供广泛前景[1]。针对天然二硫键分子骨架的氧化折叠复杂性,我们课题组致力于开发人造二硫键分子骨架,人造分子骨架具有氧化折叠简单,同时更能避免分子内二硫连接键间的异构重排效应。我们研究将Humanα-defensin 5天然骨架(CXC-C-C-CC)合理转化成人造分子骨架(PenXC-Pen-Pen-Dtaa)。人造二硫键分子骨架充分利用了Cys和Pen间的正交配对、CXC模体的内在不稳定以及Dtaa的平行效应等使得折叠产物由理论上15种变成2种,这种精确制导的二硫键配对方式将极大地降低多肽分子氧化折叠负担,并实现对其折叠途径的合理调控。此外,由于不同巯基化合物共享一套氧化还原机制(即巯基-二硫键交换反应),二硫键精准配对技术也将为实现细胞或活体内蛋白质折叠途径的精准调控提供化学基础,为多肽/蛋白质氧化折叠机制的探索提供新的思路。