非天然氨基酸（non-natural amino acids, nnAAs）有结构多样的侧链基团，将其插入到蛋白质中可赋予蛋白质新的化学性质、结构及功能。非天然氨基酸插入在非天然蛋白质药物开发、酶进化、非天然氨基酸探针、新型蛋白质材料等新兴领域应用前景广阔。特别是在ADC药物开发中，通过插入非天然氨基酸，可以在抗体的特定位点引入特殊的侧链基团，从而在抗体表面呈现方便偶联的特异性位点，实现小分子药物与抗体的高效特异性偶联。这种位点特异性偶联可以极大提高ADC的均一性，有利于改善药动学，将毒物精准递送到肿瘤部位而不影响正常组织。
非天然氨基酸插入肽链、含非天然氨基酸的ADC示意图[1]
无细胞蛋白表达系统在非天然氨基酸定点插入领域具有显著技术优势：
（1）无细胞系统没有细胞膜阻碍，规避了nnAAs选择性问题；
（2）无细胞系统不受nnAAs可能产生的细胞毒性作用影响；
（3）无细胞系统有利于非天然氨基酸插入的内源竞争消除
（4）几乎零脱靶效应
珀罗汀生物基于自主研发的无细胞蛋白表达系统，现阶段可进行的非天然氨基酸插入相关服务有：
（1）pAcF和pAzF定点插入服务：
根据客户提供的目的蛋白信息、插入位点需求，高效表达定点插入pAcF/pAzF的目的蛋白。
（2）非天然氨基酸插入测试服务：
除pAcF/pAzF之外的非天然氨基酸，根据客户提供的氨酰tRNA合成酶、tRNA、非天然氨基酸的实物或信息，珀罗汀生物利用无细胞平台提供定制化测试服务。
参考文献：
[1]Gao W, Cho E, Liu Y, et al. Advances and challenges in cell-free incorporation of unnatural amino acids into proteins[J]. Frontiers in pharmacology, 2019, 10: 611.
