Site-specific Histidine Aza-michael Addition in Proteins Enabled by a Ferritin-based Metalloenzyme, Journal of the American Chemical Society 146, 49(2024)
透過自組裝蛋白載體設計含銅麥克連接酶催化蛋白質組胺酸定位化學修飾
Jo-Chu Tsou, Chun-Ju Tsou, Chun-Hsiung Wang, An-Li A. Ko, Yi-Hui Wang, Huan-Hsuan Liang, Jia-Cheng Sun, Kai-Fa Huang, Tzu-Ping Ko, Shu-Yu Lin, and Yane-Shih Wang*
2025/01/21
蛋白質藥物在近代醫學治療漸漸成為重大疾病治療的選項之一，以小分子化學修飾的蛋白質可以攜帶小分子藥物，調整在體內的活性週期，以及隔絕引起副作用的蛋白-蛋白作用介面。在以小分子修飾的蛋白質化學研究中，蛋白質中較具親核性的半膀胺酸(Cysteine)及賴胺酸(Lysine) 的干擾，加上缺乏對化學反應過程的空間控制，實現蛋白定位的組胺酸(Histidine)化學修飾仍然是一個重大挑戰。透過單點或雙點非典型胺基酸突變，利用自組裝重鏈人類鐵蛋白作為蛋白載體，模仿生物系統的蛋白後轉譯修飾酵素原理，設計含銅麥克連接酶(Michael ligase)，通過x光單晶繞射光束，低溫電子顯微鏡蛋白結構分析及感應耦合電漿質譜(ICP-MS)確立所設計的二價銅原子螯合環境，並以蛋白質譜分析對蛋白受質催化活性及定位性。除此之外，通過將胰島素靶向肽接上麥克連接酶實現胰島素組胺酸定位催化，並達成完全反應。此生物催化平臺成功引進非生物有機化學反應催化蛋白質特定胺基酸殘基化學修飾的新方法。
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