随着生物医学的发展，多肽与蛋白质的化学合成受到越来越多的关注。使用化学方法合成多肽与蛋白质不仅能够消除蛋白提取或重组表达带来的污染物残留、并解决蛋白质本身表达量难以优化提升等问题，而且还能够在序列中任意引入20种基本氨基酸之外的非天然残基、翻译后修饰基团及标记物等，从而为阐明蛋白质的结构-功能关系提供重要的分子工具。更为重要的是，蛋白质与多肽的化学合成为创制新结构的生物大分子药物（例如镜像生物大分子）带来了机遇。

化学选择性连接反应是蛋白质化学合成的关键。相比通过经典的胺解反应生成肽键，化学选择性连接反应利用互补官能团之间的化学选择性，能够在中性水溶液的条件下实现中等浓度（0.1–10 mM）未保护多肽片段的缩合连接。在现有的化学选择性连接反应中，自然化学连接反应因利用硫酯基团与1,2-氨基巯基基团之间的化学选择性反应，能够高效生成“任意氨基酸-半胱氨酸”位点的肽键，并迅速成为了蛋白质化学合成（50–300个氨基酸残基）的主流策略。然而该反应并非完美无缺，其主要缺陷是多肽硫酯的合成较为困难。

清华大学化学系刘磊课题组在2011年发展了将多肽酰肼用于蛋白质化学合成的新方法（AngewChemInt Ed 2011;50: 7645），为合成更大、更复杂的蛋白质提供了方法基础。由刘磊等人共同撰写的综述文章“酰肼中间体参与的蛋白质化学合成”（Natl Sci Rev 2016;3: 107; http://nsr.oxfordjournals.org/content/3/1/107.full）介绍了基于多肽酰肼方法，化学合成蛋白质的发展历程。该综述首先回顾了经典有机合成中，酰肼与醛反应生成酰腙的化学合成；接着介绍了酰肼氧化/（硫）酯化过程在肽片段连接中，从经典的胺解反应向化学选择性连接反应发展的趋势；随后列举了国际多个课题组运用基于多肽酰肼的天然化学连接策略，合成重要蛋白质的实例，并归纳了近期通过全合成、半合成及酶促合成策略制备多肽酰肼这一关键合成子的方法学突破；最后，作者对酰肼基团作为一种生物正交试剂在多肽与蛋白质的合成与修饰中的进一步应用进行了展望。（来源：科学网）

Chemical synthesis of proteins using hydrazide intermediates

Abstract  Protein chemical synthesis offers useful and otherwise-difficulty-to-obtain biomacromolecules for biological and pharmaceutical studies. Recently, the hydrazide chemistry has drawn attentions in this field as peptide or protein hydrazides can be used as key intermediates for different synthesis and modification purposes. Besides being a traditional bioorthogonal chemical handle, a hydrazide group can serve as a readily accessible precursor of a thioester. This strategy significantly improves the efficiency and scope of native chemical ligation for protein chemical synthesis. Here we review the chemical transformations of peptide or protein hydrazides and total/semi/enzymatic protein synthesis methods involving peptide or protein hydrazides. Several examples of protein chemical synthesis using peptide hydrazides as key intermediates are described.

原文链接：http://nsr.oxfordjournals.org/content/3/1/107.full.pdf+html