索烴是一種具有互鎖雙環(huán)結(jié)構(gòu)的分子。在超分子化學(xué)領(lǐng)域，人們已經(jīng)發(fā)展了各種各樣的方法合成索烴分子。雖然索烴化的蛋白質(zhì)在自然界中也有先例，但人工重組蛋白質(zhì)索烴一直未見報道。實驗以及計算都指出，索烴結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)定蛋白質(zhì)折疊構(gòu)象，并提升其穩(wěn)定性。因此實現(xiàn)重組蛋白質(zhì)的索烴化對于提高其穩(wěn)定性、拓展其應(yīng)用具有極大的潛在意義。在本工作中，張文彬課題組利用腫瘤抑制因子p53的二聚纏結(jié)特性，以及可基因編碼的蛋白質(zhì)反應(yīng)對SpyTag-SpyCatcher，首次實現(xiàn)了人工重組蛋白質(zhì)在細(xì)菌體內(nèi)的直接索烴化。含有彈性蛋白類似物的融合蛋白在原核系統(tǒng)中表達(dá)的主產(chǎn)物為具有索烴結(jié)構(gòu)的二聚體。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，索烴化蛋白質(zhì)能夠明顯耐受胰蛋白酶的酶解。該策略能夠在基因水平上調(diào)控索烴的成分，并允許活性蛋白質(zhì)的引入，為特殊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)設(shè)計和合成提供了新的思路。該項工作近期發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 3442-3446。
該工作運用超分子化學(xué)的思想，通過結(jié)合蛋白質(zhì)的天然折疊結(jié)構(gòu)和可基因編碼的化學(xué)反應(yīng)對來設(shè)計合成新穎的蛋白質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并探索其結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，為蛋白質(zhì)性能調(diào)控開拓了更多的可能性。
該工作得到了科技部863計劃和國家自然科學(xué)基金委的資助和支持。
文章鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201511640/full
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