一、选题背景与意义（说明所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势）

氨基酸低聚物走进人们视线，并且在诸多方面都有所运用，例如：（1）药物的载体，可避免药物在进入体内前经过消化道而失活；（2）化妆品成分；（3）抗癌药物的靶向治疗；（4）基因药物；（5）生物活性肽；（6）表面活性剂等。氨基酸聚合技术目前逐渐走向成熟，开始有了许多聚合方法，例如热聚合、化学酶催化聚合等方法，但是聚合出来的产物聚合度较大，分布很宽，难以加以运用，得不到继续发展。因此，如何利用氨基酸进行聚合生成分子量适中，分子量分布较窄的低聚多肽受到很多人的持续关注。

蛋白酶催化氨基酸进行低聚的优点在于其反应可控性更好，分子量较小，分子量分布更加稳定，且反应活性高，反应环境温和，具有选择性且立体专一。运用酶催化反应聚合氨基酸十分绿色，越来越得到人们的重视。随着酶催化技术的快速发展，嵌入式酶由于其特殊的性能，特别是其结构和功能的有效性，吸引了越来越多的关注。这些特性提供了改进酶的生物学功能，拓展在生物传感上的运用的条件。

酶法生产低聚物可包括多糖，聚酯甚至是乙烯基低聚物。用酶催化α-氨基酸酯的反应研究已经有一段时间了，这最初是由Brenner等人在1950年用α-糜蛋白酶催化生成齐聚物而发现的。后来，人们采取了各式各样的酶对氨基酸进行的低聚催化。但总体上而言，木瓜蛋白酶（papain）和α-糜蛋白酶是目前运用最多的酶中的其中两种。相对于其他酶而言，其效果优良和分子量分布比较小，运用得相对比较成熟。

Gross和他的同事通过de novo两步化学酶法来催化合成低肽。这种方式并不直接使用氨基酸进行催化合成，而是通过氨基酸酯化反应得到氨基酸乙酯，而后通过蛋白酶催化氨基酸乙酯进行快速聚合形成低聚肽。他们绕过直接催化氨基酸进行聚合而是用催化氨基酸乙酯，主要提高了催化进程的速率和改善其聚合度分布，大致都围绕着8-9。更重要的是，他们的聚合更加偏向于交替聚合。通过两步法有几个优点是直接法不能够比拟的：（一）较低的成本和较高的收益率；（二）减少使用有机溶剂；（三）可能的催化剂重复使用；（四）最小的外消旋化；（五）区域选择性规避氨基酸侧链保护的需要；（六）和操作条件温和无害。两步化学酶法提高了低聚氨基酸的合成效率，促进了低聚氨基酸的发展。

Uijin和他的同事通过蛋白酶催化氨基酸聚合发现低聚过程可分为两种进程：动力学驱动和热力学驱动。并且他们发现在热力学驱动过程中，蛋白酶催化肽键带来的副反应可能会导致氨基酸次序的重排，热力学驱动催化反应过程需要高浓度的酶和底物，此时自组装反应较慢。而动力学驱动进程，氨基酸自组装反应较快，且相对于热力学驱动情况，在低的酶和底物浓度条件下，并没有严重的氨基酸重排。

Leendert W. Schwab等人利用papain进行对亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸等四种氨基酸进行一元、二元和三元低聚，产率在30-80%不等，且测得反应活性为酪氨酸>亮氨酸>苯丙氨酸>色氨酸。二元共聚导致了低聚肽的产率在35-60%左右，聚合度约为4.3-7.7之间。利用papain进行对氨基酸的低聚，其聚合度最高是亮氨酸。

现在，利用酶催化氨基酸形成低聚肽受到广泛的运用，但是其问题依旧存在，例如酶的专一性与活性，且合成出来的低聚肽依旧存在分子量分布较广的问题。

酪氨酸和脯氨酸是常见的氨基酸，我们就此研究通过蛋白酶是否对酪氨酸和脯氨酸有能够高效的催化效率，以期获得良好的低聚多肽产物。