Ligado ortogonal mediado por Peptidyl Asparaginyl Ligase en enlaces péptidos no asx para la ciclización de d-péptido y el doble etiquetado de anticuerpos

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología Química
• Ingeniería de proteínas

Sus antecedentes:

• Los métodos de modificación enzimática de proteínas son cruciales para varias aplicaciones.
• Las peptidil asparaginyl ligases (PAL) son eficientes para el etiquetado de las proteínas N- o C-terminales a través de la transpeptidación en los residuos de Asx.
• Las limitaciones de los PAL incluyen requisitos estrictos de P1-Asx y reversibilidad de la reacción, lo que restringe su alcance.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar nuevos sustratos donantes de acilo para las PAL para superar las limitaciones actuales.
• Para permitir la ligadura de proteínas irreversible en las uniones no Asx.
• Ampliar la utilidad de las PAL para modificaciones complejas de proteínas y bioconjugación.

Principales métodos:

• Se utilizaron peptidil-sulfaneilacetamidas como nuevos sustratos donantes de acilo para las PAL.
• Se ha investigado la actividad catalítica de las PAL con sustratos tioestricos que presentan un residuo de Gly en el extremo C.
• Desarrolló y aplicó una estrategia de ligadura secuencial para modificaciones duales en la misma proteína.

Principales resultados:

• Las PAL catalizan eficientemente la ligadura irreversible utilizando sustratos tioéster en las uniones no Asx.
• Se ha demostrado la precisión del etiquetado de las proteínas N-terminales con etiquetas funcionales (por ejemplo, etiquetas fluorescentes, agentes citotóxicos).
• Se logra la ciclización del péptido d y las ligaduras ortogonales consecutivas, que culminan en conjugados de doble carga útil de anticuerpo y fármaco (ADC).

Conclusiones:

• Desarrolló un método versátil para la ligadura de proteínas irreversible en sitios no Asx utilizando PAL y sustratos de tioesteros.
• Permitió la modificación precisa y secuencial de proteínas, ampliando significativamente las aplicaciones de PAL.
• Avanzó el desarrollo de terapias basadas en proteínas, particularmente conjugados anticuerpo-fármaco, a través de capacidades mejoradas de ingeniería de proteínas.