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Design proteins beyond nature's 20 amino acids! Explore 200+ non-natural amino acids, FDA-approved ADC cancer drugs, and Nobel Prize-winning click chemistry. Build custom proteins with designer building blocks.

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这是什么?

🎯 模拟器提示

📚 术语表

Amino Acid
含有氨基 (NH2) 和羧基 (COOH) 的有机分子,是蛋白质的组成部分。大自然使用 20 种标准氨基酸。
Non-Canonical Amino Acid (ncAA)
通用遗传密码编码的标准 20 种以外的任何氨基酸,具有特殊的化学性质,用于研究和医学。
Unnatural Amino Acid (UAA)
非规范氨基酸的另一个术语,强调其合成或非天然来源。
Click Chemistry
一类可靠的选择性化学反应,可在温和条件下有效地连接分子。荣获2022年诺贝尔化学奖。
Bioorthogonal Chemistry
生命系统内部发生的化学反应,不会干扰天然的生化过程。
Antibody-Drug Conjugate (ADC)
一种靶向癌症疗法,将抗体(寻找癌细胞)与细胞毒性药物(杀死癌细胞)结合起来,通过化学连接器连接。
Amber Suppression
一种重新利用琥珀终止密码子 (UAG) 来编码非天然氨基酸,从而扩展遗传密码的技术。
Orthogonal tRNA
一种不与宿主细胞的氨酰-tRNA 合成酶相互作用的转移 RNA,使其仅携带非天然氨基酸。
Hydrophobicity
衡量氨基酸避开水的程度;疏水性氨基酸往往埋藏在蛋白质核心内。
Isoelectric Point (pI)
氨基酸或蛋白质不带净电荷的 pH 值。
Chirality
分子以不可叠加的镜像形式存在的属性(如左手和右手)。天然氨基酸是L型的。
D-Amino Acid
天然 L-氨基酸的镜像形式,可抵抗蛋白酶的酶促降解。
Protease Resistance
肽或蛋白质抵抗蛋白酶分解的能力,大大延长其在体内的寿命。
PET Imaging
正电子发射断层扫描,一种使用放射性示踪剂(如氟 18 标记氨基酸)的医学成像技术。
Peptide Bond
一种氨基酸的羧基与另一种氨基酸的氨基之间形成共价键,形成蛋白质的主链。
Side Chain (R Group)
连接到氨基酸中心碳的可变基团,决定其化学性质和特性。
Codon
mRNA 中的三核苷酸序列,在蛋白质合成过程中指定特定的氨基酸。
Genetic Code Expansion
通过添加新的密码子-tRNA 合成酶系统,对生物体进行改造,使其包含超出标准 20 种氨基酸的额外氨基酸。

🏆 关键人物

Peter Schultz (2001-present)

率先扩展遗传密码,利用工程化的 tRNA/合成酶对将非天然氨基酸定点整合到蛋白质中

Carolyn Bertozzi (2022 Nobel)

2022 年诺贝尔化学奖因开发生物正交化学 - 在活细胞内发生而不破坏生物学的反应

Morten Meldal (2022 Nobel)

因独立发现铜催化叠氮化物-炔环加成 (CuAAC) 点击反应而荣获 2022 年诺贝尔化学奖

K. Barry Sharpless (2022 Nobel (2nd))

创造了“点击化学”概念,并因铜催化点击化学而荣获 2022 年诺贝尔奖(他的第二个诺贝尔奖)

Jason Chin (2019)

创建了第一个具有完全重新编码基因组的合成生物体 (Syn61),释放密码子以使用非天然氨基酸扩展遗传密码

Kevan Shokat (2013-present)

使用非天然氨基酸化学来开发针对 KRAS G12C 的共价药物,KRAS G12C 是一种以前“无法成药”的癌症突变

🎓 学习资源

💬 给学习者的话

{'encouragement': 'You are exploring the frontier of protein engineering - a field where human creativity extends beyond what 4 billion years of evolution achieved. The scientists who will design the next breakthrough cancer drug or create proteins with abilities nature never imagined are learning right now, just like you.', 'reminder': "Nature built all of life using only 20 amino acid letters. By adding just a few more, scientists have already created 8+ FDA-approved cancer drugs saving thousands of lives. Small additions to nature's toolkit can transform the world.", 'action': 'Start exploring! Select different amino acid types, adjust their properties, and see how the structure changes. Every great protein engineer began by understanding these building blocks.', 'dream': "Perhaps a young chemist in Lagos will design the non-natural amino acid that cures malaria. Perhaps a student in Kabul will create protease-resistant drugs that survive without refrigeration. The future of medicine belongs to those who dare to go beyond nature's 20.", 'wiaVision': "WIA Book believes that the power to design life's building blocks should belong to everyone. From Seoul to Sao Paulo, from Nairobi to Dhaka - this knowledge is your birthright. Free forever, in the spirit of Hongik-ingan."}

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