肽键是连接氨基酸形成蛋白质链的核心化学键。尽管肽键在理论上具有极高的稳定性,其半衰期估计可达数百年,但在自然环境中,绝大多数蛋白质的寿命远短于此。这一现象源于生物体进化出了多种催化肽键断裂的机制,这些机制最终演化为种类繁多的蛋白酶(proteases)。作为一类无处不在的酶,蛋白酶通常能快速降解进入环境的任何蛋白质。

近期,研究人员利用基于人工智能的蛋白质设计工具,成功简化了蛋白酶的多样化过程。通过替换两种类型蛋白酶中的催化核心结构,团队设计出能够切割特定目标蛋白质的新型酶。为了验证其有效性,研究人员展示了这些新设计的蛋白酶如何切割与神经疾病相关的蛋白质。
肽键结构与蛋白酶作用
肽键的形成涉及氨基基团与羧酸基团的结合,这也是“氨基酸”名称的由来——分子同时具备氨基和酸基,从而允许它们在两侧形成肽键。这种连接方式是构建蛋白质长链骨架的基础。此外,氨基酸侧链拥有独特的化学成分,赋予了蛋白质骨架特定的物理和化学特性。





