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【ACS Catal.】适用于蛋白质生物材料合成的祖先分选酶Sortase E的设计2024-03-22

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蛋白质生物材料在健康和环境领域具有广泛的应用前景。生物材料的生产方法多种多样,其中以分选酶介导的连接技术(SML)为代表。SML能够促进两种化合物的位点特异性结合:在其C末端具有细胞壁分选信号的供体肽或蛋白质,以及在其N末端具有低聚甘氨酸的亲核试剂。

近期,University of Shizuoka的Shogo Nakano与其合作者通过序列数据挖掘和祖先序列重建的结合,重建了一种祖先分选酶E,命名为AcSE5。

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图片来源:ACS Catal.

AcSE5是一种不依赖Ca2+的分选酶,在其C末端识别具有LAETG的供体,并且可以使用在N末端携带GGG或GAA的肽和直链烷基胺作为亲核试剂。该酶可以实现在最佳条件下超过70%有效的肽结合。

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图片来源:ACS Catal.

在这项研究中,利用AcSE5合成了两种蛋白质偶联物:Venus偶联的鲨鱼可变新抗原受体(VNAR)和通过聚乙二醇二胺偶联的双重VNAR。

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图片来源:ACS Catal.

此外,使用AcSE5还实现了将酶直接固定到氨基封端的聚苯乙烯珠上,所得固定化酶与超耐热祖先L-氨基酸氧化酶(HTAncLAAO2)偶联时,可用于将各种外消旋氨基酸去乙酰化为D型。对于三种苯丙氨酸衍生物,可实现制备规模(100 mg规模)的去乙酰化。该工艺通过化学酶反应提供了高的对映纯度(>99%ee)和分离产率(>64%)。固定化的HTAncLAAO2在总共240小时内对10个重复反应显示出完全的抗性。

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图片来源:ACS Catal.

原文标题:Design of Ancestral Sortase E that is Applicable in Protein Biomaterial Synthesis

原文作者:Azusa Miyata, Taichi Chisuga, Akira Kambe, Ryo Miyata, Yui Kawamura, Hiroyuki Takeda,* Sohei Ito,* and Shogo Nakano*

ACS Catal. 2024, 14, 3514−3523

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