首页? 科研进展? 张文彬课题组发展蛋白质订书机酶实现高效多肽-多肽偶联反应

张文彬课题组发展蛋白质订书机酶实现高效多肽-多肽偶联反应

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高效的多肽-多肽偶联反应对于制备蛋白-药物缀合物、调控蛋白质拓扑结构、生物成像、开元棋牌赌输了_开元棋牌黑不黑_下载开元棋牌要信任生物学领域具有重要的意义,并因其可基因编码的特性备受关注。目前,研究报道此类连接方法并不太多,其中分选酶(sortase蝶豆粘酶-1butelase 1介导的偶联反应具有较好的底物序列特异性内含肽intein介导的蛋白质连接方法可实现可基因编码的高效主链连接,转谷氨酰胺酶transglutaminase可以介导非特异性的侧链异肽键偶联。近年来多肽-蛋白质反应对蓬勃发展为此类工具发展提供了新的契机谍连接酶(SpyLigase)和探连接酶(SnoopLigase介导的多肽-多肽偶联体系见诸报道,但其效率仍待提高,胞内的应用前景仍有待探索。最近张文彬课题组发展了独特的具有无序结构的谍订书机SpyStapler),可实现谍标签SpyTag)和北大标签BDTag)在胞内和胞外的高效偶联(图1

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1. 谍订书机介导的多肽-多肽偶联反应

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研究基于对谍标签-谍捕手(SpyCatcher)复合物的晶体结构分析,将谍捕手从其结构中第二个较为柔性的环区进行拆分,得到北大标签和谍订书机。研究表明谍订书机胞外和胞内环境中均可促进谍标签和北大标签之间形成异肽键,在较温和的条件下即可达到超过80 %的产率PBS4 oC)。该偶联方法可被用于蛋白质拓扑工程,通过胞外反应制备臂的星型弹性蛋白以及环状的二氢叶酸还原酶。值得注意的是,谍订书机胞内也可以高效工作,只要通过共表达线型的反应性二氢叶酸还原酶和谍订书机就可以直接在胞内原位定量实现环化(图2通常酶需要稳定而有序的折叠结构以实现功能谍订书机之形成鲜明对比圆二色光谱和核磁共振波谱证实谍订书机在溶液中完全无序,并不存在一个稳定的折叠结构。只有在谍标签和北大标签同时存在的情况下,才能形成稳定的二级结构。也正因为它活性不依赖于预先存在的有序结构,谍订书机可以耐受加热、反复冻融开元棋牌赌输了_开元棋牌黑不黑_下载开元棋牌要信任变性等处理,而不失去活性。谍订书机体系的高反应效率和独特稳定性为多肽-多肽偶联以及蛋白质拓扑工程提供了新的工具

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2. a)谍订书机可介导位于柔性链中的多肽标签之间的偶联,形成四臂星型弹性蛋白;(b)在胞内表达反应性DHFR和谍订书机酶,可实现胞内蛋白质原位环化。

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该研究近期在线发表于Journal of the American Chemical Societyhttps://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b08250北京大学开元棋牌赌输了_开元棋牌黑不黑_下载开元棋牌要信任与分子工程学院博士生吴夏泠和刘雅杰为该论文共同第一作者,张文彬研究员为论文通讯作者。香港科技大学的孙飞教授亦参与了该研究。该工作得到国家自然科学基金863计划青年千人计划北京大学跨学科医学种子基金以及吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室开放课题资助。

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