使用扩展的遗传密码和帕拉介导的化学去保护
Jun Liu1, Feng Zheng2, Rujin Cheng3
1University of California, San Francisco , Department of Pharmaceutical Chemistry , 555 Mission Bay Boulevard South , San Francisco , California 94158 , United States.
研究人员开发了一种使用正交tRNA和催化剂将特定位点的类固醇 (Sec) 纳入蛋白质的新方法. 这一突破使得蛋白的有效生产成为可能,并促进了蛋白质工程和功能研究.
科学领域:
- 生物化学
- 分子生物学
- 合成生物学
背景情况:
- 含有第21种氨基酸氨酸 (Sec) 的氨基蛋白对人类健康至关重要,但由于复杂的自然结合机制,难以重组生成.
- 的独特特性为蛋白质修饰提供了潜力,但其复杂的合成阻碍了许多蛋白和基于的蛋白质工程的研究.
研究的目的:
- 开发一种通用和高效的方法,用于将特定地点的类固醇纳入蛋白质.
- 克服用于重组蛋白质生产和功能研究的自然Sec整合途径的局限性.
主要方法:
- 在大肠杆菌的珀色子中进化了一个正对的tRNA(Pyl) -ASecRS对,用于Se-allyl selenocysteine (ASec) 的特定整合.
- 在温和条件下利用介导裂变,以高效率将内置的ASec转换为Sec.
- 证明了该方法在产生人体硫素和谷过氧化酶1以及在活体大肠杆菌细胞上进行Sec选择性标记方面的有效性.
- 将该方法扩展到哺乳动物细胞以进行细胞质转化.
主要成果:
- 在高特异性和酶活性的蛋白质中实现了Sec的特定合,独立于自然的Sec专用因子.
- 成功制备了人体氨酸氧化酶1,展示了该方法在不同蛋白和物种中的多功能性.
- 在活体大肠杆菌细胞表面启用Sec选择性标记,证明在复杂的生物环境中可应用.
- 验证了该方法在哺乳动物细胞中的有效性,表明其广泛适用性.
结论:
- 开发的tRNA(Pyl) -ASecRS系统和催化转化为特定地点的Sec整合提供了强大的多功能平台.
- 这种方法显著推进了对天然蛋白的研究,并通过Sec引入为蛋白质工程开辟了新的途径.
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