高効率のトランスペプチダゼ誘導イソペプチド結合
Simon J de Veer1, David J Craik1, Fabian B H Rehm1,2
1Institute for Molecular Bioscience, Australian Research Council Centre of Excellence for Innovations in Peptide and Protein Science, The University of Queensland, Brisbane, Queensland 4072, Australia.
Journal of the American Chemical Society
|December 23, 2024
まとめ
エンジニアリングされたアスパラギニルリガゼOaAEP1は,内部の2,3-アミノプロピオン酸残基を使用して直接のイソペプチド結合を可能にします. この酵素は温和な条件下で様々なペプチド変異とタンパク質融合を促進し,合成生物学の応用を拡大します.
科学分野:
- 生物化学
- 合成生物学
- 酵素学
背景:
- トランスペプチダゼは伝統的にペプチドの背骨を修正する.
- サイドチェーン改変のための酵素の適応は困難であり,しばしば特定のタグまたは条件を必要とします.
研究 の 目的:
- エンジニアリングされた酵素を用いたサイト選択ペプチドとタンパク質の改変のための新しい方法を開発する.
- イソペプチド結合のためのエンジニアリングされたアスパラギニルリガゼOaAEP1の能力を探求する.
主な方法:
- アスパラギニルリガゼOaAEP1を設計する
- 2,3-アミノプロピオン酸 (Dap) を内部受容体残留物として利用する.
- 添加物なしでほぼ中性pH下での反応を行う.
主要な成果:
- OaAEP1は,天然の基質を模倣して,内部のDap残留物との直接のイソペプチド結合を触媒化する.
- 周期性ペプチドおよびタンパク質ペプチド融合を含む多様なイソペプチド結合製品の効率的な形成.
- ハイブリッドのバイサイクルペプチド構造を含むL-ペプチド受容体との結合が成功している.
結論:
- エンジニアリングされたOaAEP1は,イソペプチド結合形成のための汎用的かつ効率的なツールを提供します.
- この酵素は,サイト選択的ラベリングと複雑なペプチドおよびタンパク質構造の構築を可能にします.
- OaAEP1は,非自然なアミノ酸とステレオアイソマーを含むために,酵素によるペプチド改変の範囲を拡大します.
