Suppr超能文献

在大肠杆菌和哺乳动物细胞中对光开关型点击氨基酸进行基因编码。

Genetically encoding photoswitchable click amino acids in Escherichia coli and mammalian cells.

作者信息

Hoppmann Christian, Lacey Vanessa K, Louie Gordon V, Wei Jing, Noel Joseph P, Wang Lei

机构信息

Chemical Biology and Proteomics Laboratory, The Salk Institute for Biological Studies, 10010 N. Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037 (USA) http://wang.salk.edu.

出版信息

Angew Chem Int Ed Engl. 2014 Apr 7;53(15):3932-6. doi: 10.1002/anie.201400001. Epub 2014 Mar 11.

Abstract

The ability to reversibly control protein structure and function with light would offer high spatiotemporal resolution for investigating biological processes. To confer photoresponsiveness on general proteins, we genetically incorporated a set of photoswitchable click amino acids (PSCaas), which contain both a reversible photoswitch and an additional click functional group for further modifications. Orthogonal tRNA-synthetases were evolved to genetically encode PSCaas bearing azobenzene with an alkene, keto, or benzyl chloride group in E. coli and in mammalian cells. After incorporation into calmodulin, the benzyl chloride PSCaa spontaneously generated a covalent protein bridge by reacting with a nearby cysteine residue through proximity-enabled bioreactivity. The resultant azobenzene bridge isomerized in response to light, thereby changing the conformation of calmodulin. These genetically encodable PSCaas will prove valuable for engineering photoswitchable bridges into proteins for reversible optogenetic regulation.

摘要

利用光可逆地控制蛋白质结构和功能的能力,将为研究生物过程提供高时空分辨率。为了使普通蛋白质具有光响应性,我们通过基因手段引入了一组光开关点击氨基酸(PSCaas),它们既包含一个可逆光开关,又有一个额外的点击官能团用于进一步修饰。经过进化的正交tRNA合成酶能够在大肠杆菌和哺乳动物细胞中对带有烯烃、酮或苄基氯基团的含偶氮苯的PSCaas进行基因编码。在整合到钙调蛋白中后,苄基氯PSCaas通过邻近诱导的生物反应性与附近的半胱氨酸残基反应,自发形成了一个共价蛋白质桥。生成的偶氮苯桥会根据光发生异构化,从而改变钙调蛋白的构象。这些可基因编码的PSCaas将被证明对于在蛋白质中构建光开关桥以进行可逆光遗传学调控具有重要价值。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9078/4051619/85a96a76f74b/nihms-584838-f0001.jpg

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