COMPOSITIONS CONTAINING, METHODS INVOLVING, AND USES OF NON-NATURAL AMINO ACIDS AND POLYPEPTIDESDisclosed herein are non-natural amino acids and polypeptides that include at least one non-natural amino acid, and methods for making such non-natural amino acids and polypeptides. The non-natural amino acids, by themselves or as a part of a polypeptide, can include a wide range of functionalities, but typically have at least one indole, carbonyl, and/or hydrazine group. Also disclosed herein are non-natural amino acid polypeptides that are further modified post-translationally, methods for effecting such modifications, and methods for purifying such polypeptides. Typically, the modified non-natural amino acid polypeptides include at least one indole, carbonyl, and/or hydrazine group. Further disclosed are methods for using such non-natural amino acid polypeptides and modified non-natural amino acid polypeptides, including therapeutic, diagnostic, and other biotechnology uses.A compound having the structures of compounds 1-4: wherein:A is optional, and when present is lower alkylene, substituted lower alkylene, lower cycloalkylene, substituted lower cycloalkylene, lower alkenylene, substituted lower alkenylene, alkynylene, substituted alkynylene, lower heteroalkylene, substituted heteroalkylene, lower heterocycloalkylene, substituted lower heterocycloalkylene, arylene, substituted arylene, heteroarylene, substituted heteroarylene, alkarylene, substituted alkarylene, aralkylene, or substituted aralkylene;B is optional, and when present is a linker, linked at one end to an indole-containing moiety, the linker selected from the group consisting of lower alkylene, substituted lower alkylene, lower alkenylene, substituted lower alkenylene, lower heteroalkylene, substituted lower heteroalkylene, - arylene, substituted arylene, heteroarylene, substituted heteroarylene, -O-, -O-(alkylene or substituted alkylene)-, -S-, -S-(alkylene or substituted alkylene)-, -S(O)k- where k is 1, 2, or 3, -S(O)t(alkylene or substituted alkylene)-, -C(O)-, -NS(O)2-, -OS(O)2-, -C(O)-(alkylene or substituted alkylene)-, -C(S)-, -C(S)-(alkylene or substituted alkylene)-, - N(R')-, -NR'-(alkylene or substituted alkylene)-, -C(O)N(R')-, -CON(R')-(alkylene or substituted alkylene)-, -CSN(R')-, -CSN(R')-(alkylene or substituted alkylene)-, -N(R')CO- (alkylene or substituted alkylene)-, -N(R')C(O)O-, -S(O)kN(R>, -N(R')C(O)N(R')-, -N(R')C(S)N(R')-, -N(R')C(NCN)N(R')-, -N(R')C(NN02)N(R')-, -N(R')C(NCOOR')N(R')-, -N(R')S(O)kN(R')-, -C(R')=N-, -C(R')=N-N(R')-, -C(R')2-N=N-, and -C(R')2-N(R')-N(R')- and each R' is independently H, alkyl, or substituted alkyl;Rι is H, an amino protecting group or at least one amino acid; andR2 is OH, an ester protecting group or at least one amino acid; n is O, 1, 2, or 3, and m is 0, 1 , 2, or 3, provided that at least one of n or m is not 0; wherein, each ring in structures 1 , 2, 3, and 4 that has an associated R51 group can contain 0, 1, or 2 R3 groups and each R1 is independently selected from the group consisting of H, halogen, alkyl, substituted alkyl, -N(R')2, -C(O)R', -C(O)N(R')2, -OR', and -S(O)kR', where k is 1, 2, or 3, where each R' is independently H, alkyl, or substituted alkyl; or when more than one R0 group is present, twoRa may optionally form an aryl, cycloalkyl or heterocycloalkyl; each OfR3 and R4 is independently H, halogen, lower alkyl, or substituted lower alkyl, or R3 and R, or two R3 groups optionally form a cycloalkyl or a heterocycloalkyl; each R5 is independently H, halogen, alkyl, substituted alkyl, alkenyl, substituted alkenyl, alkynyl, substituted alkynyl, alkoxy, substituted alkoxy, alkylalkoxy, substituted alkylalkoxy, polyalkylene oxide, substituted polyalkylene oxide, aryl, substituted aryl, heteroaryl, substituted heteroaryl, alkaryl, substituted alkaryl, aralkyl, substituted aralkyl, -(alkylene or substituted alkylene)-ON(R')2, OH, NH>, CN, NO2, -(alkylene or substituted alkylene)- C(O)SR', -(alkylene or substituted alkylene)-S-S-(aryl or substituted aryl), -C(O)R', -C(0)2R', or -C(O)N(R')2, wherein each R' is independently hydrogen, alkyl, substituted alkyl, alkenyl, substituted alkenyl, alkoxy, substituted alkoxy, aryl, substituted aryl, heteroaryl, alkaryl, substituted alkaryl, aralkyl, substituted aralkyl, or when more than one R' group is present, two R' optionally form a heterocycloalkyl; or R5 is L-X, where, X is a selected from the group consisting of: a water-soluble polymer; a polyalkylene oxide; a polyethylene glycol; a derivative of polyethylene glycol; a photocrossl inker; at least one amino acid; at least one sugar group; at least one nucleotide; at least one nucleoside; a ligand; biotin; a biotin analogue; a detectable label; and any combination thereof; and L is optional, and when present is a linker selected from the group consisting of alkylene, substituted alkylene, alkenylene, substituted alkenylene, -O-, -O- (alkylene or substituted alkylene)-, -S-, -S-(alkylene or substituted alkylene)-, -S(0)k- where k is 1 , 2, or 3, -S(O)k(alkylene or substituted alkylene)-, -C(O)-, -C(O)-(alkylene or substituted alkylene)-, -C(S)-. -C(S)-(alkylene or substituted alkylene)-, -N(R')-, -NR'-(alkylene or substituted alkylene)-, -C(O)N(R')-, -CON(R')-(alkylene or substituted alkylene)-, -CSN(R')- , -CSN(R')-(alkylene or substituted alkylene)-, -N(R')CO-(alkylene or substituted alkylene)-, -N(R')C(O)O-, -(alkylene or substituted alkylene)-O-N=CR'-, -(alkylene or substituted alkylene)-C(O)NR '-(alkylene or substituted alkylene)-, -(alkylene or substituted alkylene)-S(O)ic-( alkylene or substituted alkylene)-S-, -(alkylene or substituted alkylenc)-S-S-, -S(O)kN(R')-, -N(R')C(0)N(R')-, -N(R^C(S)N(R1)-, -N(R')S(0)kN(R')-, -N(R')-N=, - C(R')=N-, -C(R')=N-N(R'K -C(R')=N-N= -C(R1J2-N=N-, and -C(R')2-N(R')-N(R>, where each R' is independently H, alkyl, or substituted alkyl; when more than one R5 group is present, two ortho R5 groups can optionally f...
비천연 아미노산 및 폴리펩티드를 함유하는 조성물, 비천연 아미노산 및 폴리펩티드를 포함하는 방법, 및 비천연 아미노산 및 폴리펩티드의 용도본원에는 비천연 아미노산 및 하나 이상의 비천연 아미노산을 포함하는 폴리펩티드와, 이러한 비천연 아미노산 및 폴리펩티드의 제조 방법이 개시된다. 상기 비천연 아미노산은 그 자체로서 또는 폴리펩티드의 일부로서 다양한 작용기를 포함할 수 있으나, 일반적으로 하나 이상의 인돌, 카보닐 및/또는 하이드라진 기를 포함한다. 본원에는 또한, 추가로 번역 후 변형된 비천연 아미노산 폴리펩티드, 이러한 변형을 실시하는 방법, 및 이러한 폴리펩티드를 정제하는 방법이 개시된다. 일반적으로, 변형된 비천연 아미노산 폴리펩티드는 하나 이상의 인돌, 카보닐 및/또는 하이드라진 기를 포함한다. 본원에는 또한 치료 용도, 진단 용도 및 다른 생물공학적 용도를 비롯하여, 상기 비천연 아미노산 폴리펩티드 및 변형된 비천연 아미노산 폴리펩티드의 사용 방법도 개시된다.하기 구조식 1∼4로 표시되는 화합물, 또는 이의 활성 대사물질, 염, 또는 약학적으로 허용되는 전구약물 또는 용매화물:  상기 식에서, A는 임의적인 것으로서, 존재할 경우, 저급 알킬렌, 치환된 저급 알킬렌, 저급 시클로알킬렌, 치환된 저급 시클로알킬렌, 저급 알케닐렌, 치환된 저급 알케닐렌, 알키닐렌, 치환된 알키닐렌, 저급 헤테로알킬렌, 치환된 헤테로알킬렌, 저급 헤테로시클로알킬렌, 치환된 저급 헤테로시클로알킬렌, 아릴렌, 치환된 아릴렌, 헤테로아릴렌, 치환된 헤테로아릴렌, 알카릴렌, 치환된 알카릴렌, 아랄킬렌, 또는 치환된 아랄킬렌이고; B는 임의적인 것으로서, 존재할 경우, 한쪽 말단이 인돌 함유 부분에 연결된 링커이며, 이 링커는 저급 알킬렌, 치환된 저급 알킬렌, 저급 알케닐렌, 치환된 저급 알케닐렌, 저급 헤테로알킬렌, 치환된 저급 헤테로알킬렌, 아릴렌, 치환된 아릴렌, 헤테로아릴렌, 치환된 헤테로아릴렌, -O-, -O-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -S-, -S-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -S(O)k-(여기서, k는 1, 2 또는 3임), -S(O)k(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -C(O)-, -NS(O)2-, -OS(O)2-, -C(O)-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -C(S)-, -C(S)-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -N(R')-, -NR'-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -C(O)N(R')-, -CON(R')-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -CSN(R')-, -CSN(R')-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -N(R')CO-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -N(R')C(O)O-, -S(O)kN(R')-, -N(R')C(O)N(R')-, -N(R')C(S)N(R')-, -N(R')C(NCN)N(R')-, -N(R')C(NNO2)N(R')-, -N(R')C(NCOOR')N(R')-, -N(R')S(O)kN(R')-, -C(R')=N-, -C(R')=N-N(R')-, -C(R')2-N=N- 및 -C(R')2-N(R')-N(R')-으로 구성된 군에서 선택되고, 각각의 R'은 독립적으로 H, 알킬, 또는 치환된 알킬이며; R1은 H, 아미노 보호기, 또는 하나 이상의 아미노산이고; R2는 OH, 에스테르 보호기, 또는 하나 이상의 아미노산이며; n은 0, 1, 2 또는 3이고, m은 0, 1, 2 또는 3이며, 단, n 또는 m 중 적어도 하나는 0이 아니고; 여기서, 구조식 1, 2, 3 및 4에 있어서 결합된 Ra 기를 갖는 각각의 고리는 0개, 1개 또는 2개의 Ra 기를 포함할 수 있고, 각각의 Ra는 독립적으로 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, -N(R")2, -C(O)R", -C(O)N(R")2, -OR" 및 -S(O)kR"(여기서, k는 1, 2 또는 3이고, 각각의 R"은 독립적으로 H, 알킬 또는 치환된 알킬임)으로 구성된 군에서 선택되거나; 또는 1개보다 많은 Ra 기가 존재할 경우, 2개의 Ra가 임의로 아릴, 시클로알킬 또는 헤테로시클로알킬을 형성할 수 있고; R3 및 R4는 각각 독립적으로 H, 할로겐, 저급 알킬 또는 치환된 저급 알킬이거나, 또는 R3과 R4, 또는 2개의 R3 기가 임의로 시클로알킬 또는 헤테로시클로알킬을 형성하며; 각각의 R5는 독립적으로 H, 할로겐, 알킬, 치환된 알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 알키닐, 치환된 알키닐, 알콕시, 치환된 알콕시, 알킬알콕시, 치환된 알킬알콕시, 폴리알킬렌 옥시드, 치환된 폴리알킬렌 옥시드, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 치환된 헤테로아릴, 알카릴, 치환된 알카릴, 아랄킬, 치환된 아랄킬, -(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-ON(R")2, OH, NH2, CN, NO2, -(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-C(O)SR", -(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-S-S-(아릴 또는 치환된 아릴), -C(O)R", -C(O)2R", 또는 -C(O)N(R")2(여기서, 각각의 R"은 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 알콕시, 치환된 알콕시, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 알카릴, 치환된 알카릴, 아랄킬, 치환된 아랄킬이거나, 또는 1개보다 많은 R" 기가 존재할 경우, 2개의 R"이 임의로 헤테로시클로알킬을 형성함)이거나; 또는 R5는 L-X이고, 여기서 X는 수용성 중합체; 폴리알킬렌 옥시드; 폴리에틸렌 글리콜; 폴리에틸렌 글리콜의 유도체; 광가교결합제; 하나 이상의 아미노산; 하나 이상의 당기(sugar group); 하나 이상의 뉴클레오티드; 하나 이상의 뉴클레오시드; 리간드; 바이오틴; 바이오틴 유사체; 검출 가능한 표지; 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 군에서 선택되고; L은 임의적인 것으로서, 존재할 경우, 알킬렌, 치환된 알킬렌, 알케닐렌, 치환된 알케닐렌, -O-, -O-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -S-, -S-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -S(O)k-(여기서, k는 1, 2 또는 3임), -S(O)k(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -C(O)-, -C(O)-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -C(S)-, -C(S)-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -N(R')-, -NR'-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -C(O)N(R')-, -CON(R')-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -CSN(R')-, -CSN(R')-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -N(R')CO-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -N(R')C(O)O-, -(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-O-N=CR'-, -(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-C(O)NR'-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-, -(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-S(O)k-(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-S-, -(알킬렌 또는 치환된 알킬렌)-S-S-, -S(O)kN(R')-, -N(R')C(O)N(R')-, -N(R')C(S)N(R')-, -N(R')S(O)kN(R')-, -N(R')-N=, -C(R')=N-, -C(R')=N-N(R')-, -C(R')=N-N=, -C(R')2-N=N- 및 -C(R')2-N(R')-N(R')-으로 구성된 군에서 선택되는 링커이며, 여기서 각각의 R'은 독립적으로 H, 알킬, 또는 치환된 알킬이고; 1개보다 많은 R5 기가 존재할 경우, 2개의 오르토 R5 기가 임의로 헤테로시클로알킬 또는 방향족 헤테로시클로알킬을 형성할 수 있거나; 또는 -B-인돌 함유 부분이 함께 하나 이상의 인돌 부분을 포함하는 이환 또는 삼환 시클로알킬 또는 헤테로시클로알킬을 형성한다.