化學(xué)與分子工程學(xué)院張文彬課題組在蛋白質(zhì)索烴結(jié)構(gòu)研究中取得新進展

時間：2016-03-07 09:27  作者：  來源：北大新聞網(wǎng)

　　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)中表達的主產(chǎn)物為具有索烴結(jié)構(gòu)的二聚 體。研究進一步發(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，為特殊拓撲結(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)拓撲結(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、國家自然科學(xué)基金委的資助和支持。