二十种氨基酸第22种氨基酸的发现

氨

基础

酸的

在1986年以前，人们认为蛋白质分子中只有20种由遗传密码编码的标准氨基酸。

1986年，科学家终于在硒蛋白中发现了第21个标准氨基酸——硒代半胱氨酸。

两个研究小组的张文发表在本期《科学》杂志上。此前，科学家们一直认为，蛋白质的基本成分只有21种氨基酸。

30年来，自从DNA双螺旋结构被解开，三联体遗传密码之谜被解开，科学家们一直认为天然氨基酸只有20种。然而，1986年，一个研究小组打破了这一数字障碍，宣布他们发现了第21种氨基酸——硒代半胱氨酸。

硒半胱氨酸

第22个氨基酸的发现意味着随着现代基因组测序技术的发展，更多的氨基酸可能浮出水面。

这一发现来自对一种特殊类型的微生物——产甲烷菌——如何将甲基化合物转化为甲烷的基础生化研究。虽然研究人员很早就了解了乙酸盐和二氧化碳转化为甲烷的生化机制，但他们不知道一种常见的化合物甲胺是如何转化为这种气体的。

Krzycki的研究小组在1995年分离出与这一过程相关的特定蛋白质。两年后，他们分离并测序了其中一个相关基因。在接下来的一年，1998年，他们发表了一篇文章，宣布一种叫做框内琥珀密码子的基因成分表现异常。

密码子是基因中三个相邻的核苷酸序列，是蛋白质合成中特定氨基酸的编码单位。在正常情况下，密码子发出开始或结束蛋白质合成的信号。奇怪的是，Krzycki的研究小组发现的密码子本应该发出停止蛋白质合成的信号，但却没有。

这个密码子的奇怪行为表明可能有新的氨基酸，但研究人员知道还有其他可能。Krzycki和他的同事将蛋白质降解成小的多肽片段，并开始对它们进行测序——这个过程最终可以揭示构成蛋白质的氨基酸序列。

"所有的疑问都指向一种正常的氨基酸——赖氨酸."成龙说。尽管如此，克日茨基还是要求陈和其博士生冰浩计算出含有这种氨基酸的蛋白质的晶体结构。经过两年的努力，郝和陈终于确认了蛋白质的晶体结构，其中一些显示出新氨基酸的迹象。

同时，克日茨基也在寻找其他证据。他和他的博士生盖亚特里·斯里尼瓦桑(Gayathri Srinivasan)和凯里·詹姆斯(Carey James)最终发现了将这种新氨基酸插入蛋白质所需的特定运输RNA，以及插入过程所需的另一种酶。这两项发现，以及对蛋白质详细晶体结构的破译，证实了两个研究小组的猜想:他们发现了一种由遗传基因编码的新氨基酸——吡咯赖氨酸，这是迄今为止发现的第22种天然氨基酸。