Microcin J25（MccJ25）是一种具有独特结构的套索肽抗生素，其结构类似于落叶松结，自1992年发现以来一直备受关注。MccJ25的前体McjA包含一个前导段和一个核心段。McjB是一种在与前导蛋白结合后激活的蛋白酶，McjC将核心片段转化为成熟的MccJ25。先前的研究表明，这些生物合成步骤可能以几乎协调一致的方式进行；然而，关于MccJ25生物合成的结构和分子复杂性的信息有限。
图片来源：ACS Chem. Biol.
有鉴于此， National Taiwan University的John Chu课题组使用AlphaFold2预测了前体McjA与其生物合成酶McjB和McjC复合物的结构，并通过蛋白质工程探究了关键的预测特征。
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基于预测的结构，通过设计蛋白质突变体表明了当McjB的识别和蛋白酶结构域循环置换或分裂成单独的蛋白质时，McjB仍然可以发挥作用，并与McjC形成一个成熟的生物合成复合物。此外，还鉴定了McjB对McjA识别重要的特定残基，这使得能够精确定位一个补偿突变体McjBM108T，能够恢复McjA/McjB相互作用，从而使得几乎不生产的前体的突变体McjAT-2M恢复其功能。对McjA、McjB和McjC的研究长期以来一直被实验操作上的难度所困扰，这项研究结果表明，AF2预测的三元复合物结构可能是理解MccJ25生物合成的起点，并将人工智能和实验室实验建设性地结合起来，以获得新的见解。
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原文标题：Structure Prediction and Protein Engineering Yield New Insights into Microcin J25 Precursor Recognition
原文作者：Hui-Ni Tan, Wei-Qi Liu, Josh Ho, Yi-Ju Chen, Fang-Jie Shieh, Hsiao-Tzu Liao, Shu-Ping Wang, Julian D. Hegemann, Chin-Yuan Chang, and John Chu*
https://doi.org/10.1021/acschembio.4c00251
