使用高通量实验来选具有改变特异性的N-glycosyltransferases
Liang Lin1,2,3, Weston Kightlinger2,4, Katherine F Warfel2,4
1Department of Biomedical Engineering, Northwestern University, 2145 Sheridan Road, Evanston, Illinois 60208, United States.
ACS synthetic biology
|March 25, 2024
概括
研究人员开发了一种新的方法来设计糖系转移酶,以精确修改蛋白质. 这促进了蛋白质治疗药物的合成糖化,提高了它们的疗效,并扩大了糖化工程的应用.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 分子生物学分子生物学
- 蛋白质工程是指蛋白质的工程.
背景情况:
- 蛋白质糖化对治疗性蛋白质活性和疗效至关重要.
- 目前用于特定位点蛋白质糖化的方法是有限的,特别是在体外和在细菌中.
- 工程糖转移酶是克服这些局限性的关键.
研究的目的:
- 开发一种有效和系统的方法来选糖转移酶.
- 为了设计一个 prokaryotic N-glycosyltransferase (NGT) 的广泛基质特异性.
- 扩大糖基工程用于蛋白质治疗的范围.
主要方法:
- 利用无细胞蛋白质合成和自组装单层的质谱学.
- 选了26个位点和的NGT库,对1052个独特的类进行了选.
- 在52,894个反应条件下,鉴定了122个NGT突变.
主要成果:
- 确定了决定NGT聚特异性的关键残留物.
- 定义了一个由14个NGT组成的小组,修改了93%的正规真核细胞糖化序列.
- 开发了一个非正规序列的小组,包括那些在X+2.2.处具有非S/T氨基酸的氨基酸.
- 成功应用工程NGT来提高三种蛋白质疗法的糖化效率.
结论:
- 开发的选方法使得糖系转移酶的高效工程成为可能.
- 工程NGT面板显著扩大了用于糖基工程的基质特异性.
- 这项工作推进了体外和细菌糖基工程,对蛋白质治疗开发有影响.
