蛋白质（protein）是生物体内含量最丰富的生物大分子，是所有生物体维持结构完整、功能正常的必需物质，在生命活动中发挥着重要的生物学功能。
自然界中的蛋白质种类繁多，随着生物医学、生物制药技术的发展，蛋白质类药物得到越来越多的关注，蛋白质在药学研究中占据极为重要的位置。
然而，随着对各类疾病的致病机理的研究逐渐深入以及生物工业的逐步发展，天然蛋白质已不能满足以药物研发领域为代表的各类生产领域的需要，拓展蛋白质功能相关的研究课题成为当下的热点话题。
自然状态下，常见的20种天然氨基酸（Natural amino acids，NAAs）构成了结构丰富的天然蛋白质。
在漫长的自然进化过程中，生物体通过改变蛋白质中天然氨基酸的排列顺序来实现蛋白质结构与功能的拓展，但该过程存在突变随机、过程不可控、过程缓慢等缺陷。
非天然氨基酸（Unnatural amino acids，Uaas）[1]的引入是丰富蛋白质的化学性质、增加蛋白质的结构多样性、拓展蛋白质功能的一个好的思路。
[2]概括来说，非天然氨基酸分为两类：合成非天然氨基酸（Synthetic nsAAs）和翻译后修饰（Posttranslational modifications，PTMs）。
合成非天然氨基酸是化学手段合成的有机物，与它们的天然氨基酸对应物几乎没有相似之处。
翻译后修饰是在天然氨基酸的结构基础上经过化学修饰的衍生物[2]。
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