多肽是蛋白质分析和治疗药物发展的理想先导分子,但低稳定性、亲和性和特异性是限制其发展的主要因素。多肽的环化修饰可以改善相关特性,其中,基于有机小分子的交联环化是应用最广泛的方法之一。化学修饰的方法和噬菌体展示技术的巧妙结合为各种蛋白靶标的环肽结合配体的定向进化注入了强劲动力。但常见的交联分子不具有位点选择性,如具有巯基反应活性的分子会干扰野生型丝状噬菌体固有的二硫键正确配对,从而影响其侵染能力,尽管可通过敲除噬菌体上对应的基因来解决该问题,但这会降低噬菌体的侵染性。目前通过正交反应进行的多肽环化,需要引入所需的反应基团,且一般需要金属催化或有机溶剂助溶、高温等反应条件,会影响噬菌体活性,因此在噬菌体展示的应用上相当受限。值得注意的是,噬菌体侵染性下降将导致一些多肽序列的丢失,从而降低多肽库的多样性,这不利于环肽结合配体的发现。因此,通过一种位点选择性、生物相容性良好且无需对野生型噬菌体进行突变的化学修饰方法来构建噬菌体展示环肽库,对于新型环肽配体的发展具有重要意义。本论文基于一种位点选择性的化学修饰策略构建了噬菌体环肽库,并通过该环肽库获得了针对细胞内不同蛋白靶标具有高亲和力的环肽配体。本论文主要内容包括以下三部分。第一部分为研究背景。首先阐述了多肽的应用潜力、优势与局限;其次介绍了多肽环化修饰的作用、天然修饰位点以及基于生物正交反应的环化策略;然后综述了噬菌体展示技术,包括概念、技术流程、展示肽库的修饰及应用;介绍了几种蛋白靶点;最后提出了本文的研究思路及意义。第二部分是基于翻译后修饰策略构建噬菌体展示环肽库。设计了 C9C肽库（序列为CXXXXXXXXXC,X是任意的氨基酸）,展示肽包含一个N末端和一个内部Cys残基且为单价展示,库容量为3.3×109。通过翻译后化学修饰,将ClAc-3小分子用于展示肽的环化,通过噬菌体滴度测定监测噬菌体活性,结果表明该方法具有生物相容性且不会降低噬菌体的侵染性。通过链霉亲和素磁珠捕获实验表征得到1.0 mM浓度下ClAc-3分子的修饰效率为93.03%,基于此构建了 cADT-C9C噬菌体环肽库。第三部分是筛选靶标的环肽亲和配体。利用构建的cADT-C9C环肽库针对三种细胞内蛋白靶标:Bcl-2、Mdm2、Keap1分别进行了三轮的筛选,通过基因测序得到了针对不同蛋白的多肽序列。体外合成部分多肽,通过荧光偏振实验测定C1Ac-3环化的多肽与各自靶标的结合活性,结果表明这些环肽与靶标亲和力均为亚微摩尔级别。最后,对本论文的研究工作作了总结和展望。