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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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這是什麼?

🎯 模擬器提示

📚 術語表

Amino Acid
含有氨基 (NH2) 和羧基 (COOH) 的有機分子,是蛋白質的組成部分。大自然使用 20 種標準氨基酸。
Non-Canonical Amino Acid (ncAA)
通用遺傳密碼編碼的標準 20 種以外的任何胺基酸,具有特殊的化學性質,用於研究和醫學。
Unnatural Amino Acid (UAA)
非規範胺基酸的另一個術語,強調其合成或非天然來源。
Click Chemistry
一類可靠的選擇性化學反應,可在溫和條件下有效地連接分子。榮獲2022年諾貝爾化學獎。
Bioorthogonal Chemistry
生命系統內部發生的化學反應,不會幹擾天然的生化過程。
Antibody-Drug Conjugate (ADC)
一種標靶癌症療法,將抗體(尋找癌細胞)與細胞毒性藥物(殺死癌細胞)結合起來,透過化學連接器連接。
Amber Suppression
一種重新利用琥珀終止密碼子 (UAG) 來編碼非天然氨基酸,從而擴展遺傳密碼的技術。
Orthogonal tRNA
一種不與宿主細胞的氨酰-tRNA 合成酶相互作用的轉移 RNA,使其僅攜帶非天然氨基酸。
Hydrophobicity
衡量胺基酸避開水的程度;疏水性胺基酸往往埋藏在蛋白質核心內。
Isoelectric Point (pI)
胺基酸或蛋白質不帶淨電荷的 pH 值。
Chirality
分子以不可疊加的鏡像形式存在的屬性(如左手和右手)。天然氨基酸是L型的。
D-Amino Acid
天然 L-胺基酸的鏡像形式,可抵抗蛋白酶的酵素降解。
Protease Resistance
勝肽或蛋白質抵抗蛋白酶分解的能力,大大延長其在體內的壽命。
PET Imaging
正子斷層掃描,一種使用放射性示蹤劑(如氟 18 標記胺基酸)的醫學影像技術。
Peptide Bond
一種胺基酸的羧基與另一種胺基酸的氨基之間形成共價鍵,形成蛋白質的主鏈。
Side Chain (R Group)
連接到氨基酸中心碳的可變基團,決定其化學性質和特性。
Codon
mRNA 中的三核苷酸序列,在蛋白質合成過程中指定特定的胺基酸。
Genetic Code Expansion
透過添加新的密碼子-tRNA 合成酶系統,將生物體改造,使其包含超出標準 20 種胺基酸的額外胺基酸。

🏆 關鍵人物

Peter Schultz (2001-present)

率先擴展遺傳密碼,利用工程化的 tRNA/合成酶對將非天然胺基酸定點整合到蛋白質中

Carolyn Bertozzi (2022 Nobel)

2022 年諾貝爾化學獎因開發生物正交化學 - 在活細胞內發生而不破壞生物學的反應

Morten Meldal (2022 Nobel)

因獨立發現銅催化疊氮化物-炔環加成 (CuAAC) 點擊反應而榮獲 2022 年諾貝爾化學獎

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

創造了“點擊化學”概念,並因銅催化點擊化學而榮獲 2022 年諾貝爾獎(他的第二個諾貝爾獎)

Jason Chin (2019)

創建了第一個具有完全重新編碼基因組的合成生物體 (Syn61),釋放密碼子以使用非天然氨基酸擴展遺傳密碼

Kevan Shokat (2013-present)

使用非天然氨基酸化學來開發針對 KRAS G12C 的共價藥物,KRAS G12C 是一種以前「無法成藥」的癌症突變

🎓 學習資源

💬 給學習者的話

{'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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