从多种生物体内分离出的天然多肽类物质常含有N-甲基化骨架和非蛋白氨基酸，这有利于增强其蛋白酶水解稳定性、对膜的通透能力以及与靶标的亲和性等。它们通常不是由核糖体合成，不需要mRNA模版，而是由复杂的多酶聚合体（即非核糖体多肽合成酶）合成，这大大增加了构建期望的多肽物质库的难度。最近，来自日本东京大学的Kawakami等人新发现了一种以mRNA为模板通过核糖体途径合成该类天然多肽的方法，该成果以封面文章形式发表在2008年1月25日的《化学与生物学》（Chemistry & Biology）上。

 

Kawakami等人采用弹性酶系统和PURE无细胞蛋白质合成技术两种关键技术，成功合成了含有多个N-甲基化氨基酸和非蛋白氨基酸的多肽。其中弹性酶系统是一个以核酶为基础的tRNA酰化系统，能够将任一氨基酸与含有任一反密码子的tRNA连接；PURE是一个重组的大肠杆菌无细胞翻译系统，能够进行转录和翻译，并且能够人为控制其中参与翻译的构件，如氨基酸和氨酰化tRNA合成酶等。通过这两个系统的整合，能够很容易地重新组合遗传密码子和甲基化氨基酸，按照人为设计的mRNA序列合成所期望的多肽。

 

研究人员已经通过这种途径成功地合成了含有10个连续的甲基化氨基酸的线性多肽，同时也能够合成环化多肽。蛋白氨基酸和非蛋白氨基酸均能够成功掺入，其中芳香族氨基酸掺入的几率高于脂肪族氨基酸。