携带翻译后修饰的天然蛋白质和赋予人造功能的非天然蛋白质工具的合成,在现代生物医学及药物科学研究中具有重要意义。因此,发展高效的化学全合成方法,得到更大更复杂的蛋白质是蛋白质合成化学领域的重大前沿研究方向。蛋白质化学全合成方法理论上能克服生物或化学生物学方法的所有限制,可以获得在原子尺度上精确调控的目标蛋白质。Kent等人发展的自然化学连接是蛋白质合成化学领域的一个里程碑,该技术将一个未保护的C-端多肽硫酯片段及一个N-端半胱氨酸残基的多肽片段在中性缓冲液中进行连接,高选择性地得到以半胱氨酸为连接位点的产物。该方法是当前化学合成蛋白最有效的方法。自然化学连接方法要求N-端连接位点必须是半胱氨酸,而半胱氨酸在蛋白质中的含量丰度仅为1.4%。经过多年的发展,通过巯基化氨基酸位点的连接-脱硫策略,突破N-端半胱氨酸限制,实现了Ala,Lys,Phe,Val,Leu,Glu等位点的连接,极大地提高了蛋白质化学全合成的能力。自然化学连接方法的另一关键中间体C-端多肽硫酯。但是,多肽硫酯的制备困难,当前最常用的基于Boc-SPPS的制备方法存在操作困难,与糖肽和磷酸化肽等含酸敏感的翻译后修饰多肽硫酯制备不相容。因此,发展高效的Fmoc-SPPS方法制备C-端多肽硫酯和C-端修饰片段替代多肽硫酯进行自然化学连接具有重要意义。此外,需要发展高效多片段连接方法,得到更大、更复杂的蛋白质。针对以上问题,本论文：(1)发展了N-to-S酰基迁移合成多肽硫酯的新方法。该方法基于一个烯酰胺结构氨基酸,使用温和的Fmoc-SPPS方法完成多肽链的组装,在最后的TFA切割步骤,利用N-to-S酰基迁移实现多肽硫酯的合成；(2)发展了一类新的新型氧酯结构(Ⅰ),其对应的多肽氧酯能通过温和的Fmoc-SPPS方法合成,再通过O-to-S原位酰基迁移生成多肽硫酯,成功实现与N-端半胱氨酸片段的NCL连接；(3)利用不同多肽氧酯(Ⅰ,Ⅱ)存在巨大的反应活性差别,通过新型的三片段KCL连接,成功地实现了蛋白质化学全合成。