设计响应内源性刺激的氨基酸能够实现在生物微环境下对蛋白质或多肽进行精确地调节，从而调控它们的性能。南开大学余志林研究员构建了一种非典型氨基酸2-硝基咪唑-1-丙氨酸，并利用其构建了对硝基还原酶(NTR)响应的肽基超分子探针以用于高效的乏氧成像。

本文要点：

（1）实验以硝基咪唑单元的还原电位为基础，通过2-硝基咪唑与丝氨酸衍生物的光延反应合成了该氨基酸，并对氨基酸的NTR响应性与多肽的结构特征之间的关系进行了研究。通过合理地优化序列，实验最终构建了能够响应NTR发生自组装的芳香多肽。由于2-硝基咪唑具有荧光猝灭的作用，实验也基于此而设计了一种形态可转化的超分子探针，以用于对乏氧肿瘤细胞进行基于NTR还原的成像。

（2）研究发现，该超分子探针可以渗透到实体肿瘤中，进而可以对乏氧区域的肿瘤细胞进行有效的荧光成像。综上所述，这一研究构建了一种易于合成、通用可用于构建响应生物微环境的荧光肽纳米结构的氨基酸，从而为合成生物学和新型生物材料的开发提供了一个新的强大工具。

Binbin Hu. et al. Noncanonical Amino Acids for Hypoxia-Responsive Peptide SelfAssembly and Fluorescence. Journal of the American Chemical Society. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c06435

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c06435