Sortase策略可以看到核糖体产品达到进一步在化学空间

科学家们简化这一过程利用的滥交的译后酶,提高复杂的分子。¹背后的团队工作说它可以发展成一个平台技术生成库与天然产物的结构多样性的化合物,也新自然。

核糖体合成和你修改后的肽或跑,与广泛的一类天然产物结构的多样性。跑生物合成始于核糖体翻译生成一个前体肽的结构基因。酶然后修改在多个步骤生成最终的生物活性产品。“跑酶的工作方式很有趣;它从不同的酶通常是如何工作的。酶结合一点但催化别处…的结果是,这些酶是高度混杂,”解释道Jesko Koehnke英国格拉斯哥大学的。

虽然它可能被用来创建不同的化合物库,目前,跑工程是有限的,需要定做的前体肽部分领导人,译后酶可以绑定。在许多情况下,肽还必须包含一个特定的氨基酸残基序列因此酶识别它们底物,酶会修改的不同部分肽称为核心肽。产生的化合物库正在变化的主题,由酶的化学。Koehnke想探索如果更多样的库可能这样依赖领导肽被消除。

我们尝试不同的方法,它不会工作;我们试图做化学和其他酶。最后,我去了一系列的谈判,有一个家伙(德克·斯瓦泽尔德国图宾根大学的]谁谈到sortase然后突然间很容易,”Koehnke回忆说。Sortase是一种细菌酶,使交联肽聚糖链,结构生物学家所采用蛋白质融合在一起。Koehnke和劳拉在德国萨尔州大学的弗朗茨已经表明sortase可以用来交换领袖之间的肽生物合成的步骤,使它更容易教导各种各样的酶来修改核糖体的产品。

作为他们的领袖的概念验证肽交换技术,Koehnke从两个不相关的生物合成途径和弗朗兹结合酶源自不同的蓝藻。他们开始通过修改与林德前体肽,一种酶,这种酶将半胱氨酸残基转化为二氢噻唑杂环化合物。前体肽包含林德绑定到一个领导者部分,其次是sortase的识别主题,加入的核心部分由两个甘氨酸肽。然后引入sortase,裂解残基的两个主题,发动新的酰胺键之间这个年底前肽和未来修改前导肽酶,MdnC。对MdnC催化酯键形成某些残基的侧链之间。最后一步重新sortase解放所需的混合产品。

2017年,科学家从伊利诺斯大学乌尔班纳分校的−香槟报道一个方法让跑混合产品使用嵌合前导肽对两种不同酶识别序列,这两个酶修改步骤按顺序可能发生。²这是一个很大的进步在混合天然产品,但是用户需要知道每个酶识别序列相关。Koehnke和弗朗兹的方法是更少的参与;他们说,它有可能发展成一个兼容的即插即用的方法酶步骤可以产生复杂的化合物,将不使用传统的合成化学。

跑自然类产品是一个非常激动人心的潜在药物地址从抗生素耐药性癌症,”笔记迈克尔·朱厄特在美国西北大学的实验室也作用于核糖体合成。”因此,这种方法可以使小说化合物库建立,先前难以接近,识别独特的biotherapeutic活动。”