• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

利用遗传密码扩展和计算指导的蛋白质工程在动物体内生成用于细胞内应用的光笼纳米抗体。

Generation of Photocaged Nanobodies for Intracellular Applications in an Animal Using Genetic Code Expansion and Computationally Guided Protein Engineering.

机构信息

Centre for Discovery Brain Sciences, University of Edinburgh, Hugh Robson Building George Square, Edinburgh, EH8 9XD, UK.

MRC Institute of Genetics & Molecular Medicine, University of Edinburgh, Western General Hospital Crewe Road South, Edinburgh, EH4 2XR, UK.

出版信息

Chembiochem. 2022 Aug 17;23(16):e202200321. doi: 10.1002/cbic.202200321. Epub 2022 Jul 7.

DOI:10.1002/cbic.202200321
PMID:35731601
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9542635/
Abstract

Nanobodies are becoming increasingly popular as tools for manipulating and visualising proteins in vivo. The ability to control nanobody/antigen interactions using light could provide precise spatiotemporal control over protein function. We develop a general approach to engineer photo-activatable nanobodies using photocaged amino acids that are introduced into the target binding interface by genetic code expansion. Guided by computational alanine scanning and molecular dynamics simulations, we tune nanobody/target binding affinity to eliminate binding before uncaging. Upon photo-activation using 365 nm light, binding is restored. We use this approach to generate improved photocaged variants of two anti-GFP nanobodies that function robustly when directly expressed in a complex intracellular environment together with their antigen. We apply them to control subcellular protein localisation in the nematode worm Caenorhabditis elegans. Our approach applies predictions derived from computational modelling directly in a living animal and demonstrates the importance of accounting for in vivo effects on protein-protein interactions.

摘要

纳米抗体作为在体内操作和可视化蛋白质的工具越来越受欢迎。利用光来控制纳米抗体/抗原相互作用的能力,可以提供对蛋白质功能的精确时空控制。我们开发了一种使用光笼氨基酸工程光激活纳米抗体的通用方法,这些氨基酸通过遗传密码扩展引入到目标结合界面。通过计算丙氨酸扫描和分子动力学模拟的指导,我们调整纳米抗体/目标结合亲和力以在解笼前消除结合。使用 365nm 光进行光激活后,结合得以恢复。我们使用这种方法生成了两种抗 GFP 纳米抗体的改进型光笼变体,当它们与抗原一起直接在复杂的细胞内环境中表达时,它们的功能非常强大。我们将它们应用于控制线虫秀丽隐杆线虫中的亚细胞蛋白定位。我们的方法将来自计算建模的预测直接应用于活体动物,并证明了考虑蛋白质-蛋白质相互作用的体内效应的重要性。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/77fd81a58612/CBIC-23-0-g003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/20a7781d6229/CBIC-23-0-g001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/c1b860dc48fb/CBIC-23-0-g007.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/d99633b68023/CBIC-23-0-g005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/8ef180d816aa/CBIC-23-0-g006.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/0b2e56395339/CBIC-23-0-g004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/77fd81a58612/CBIC-23-0-g003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/20a7781d6229/CBIC-23-0-g001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/c1b860dc48fb/CBIC-23-0-g007.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/d99633b68023/CBIC-23-0-g005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/8ef180d816aa/CBIC-23-0-g006.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/0b2e56395339/CBIC-23-0-g004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9c1a/9542635/77fd81a58612/CBIC-23-0-g003.jpg

相似文献

1
Generation of Photocaged Nanobodies for Intracellular Applications in an Animal Using Genetic Code Expansion and Computationally Guided Protein Engineering.利用遗传密码扩展和计算指导的蛋白质工程在动物体内生成用于细胞内应用的光笼纳米抗体。
Chembiochem. 2022 Aug 17;23(16):e202200321. doi: 10.1002/cbic.202200321. Epub 2022 Jul 7.
2
A Light-Activatable Photocaged Variant of the Ultra-High Affinity ALFA-Tag Nanobody.一种光激活的超高亲和力 ALFA-Tag 纳米抗体光笼变体。
Chembiochem. 2022 Jun 20;23(12):e202200079. doi: 10.1002/cbic.202200079. Epub 2022 Apr 27.
3
An integrated computational pipeline for designing high-affinity nanobodies with expanded genetic codes.基于扩展遗传密码子的高亲和力纳米抗体设计的集成计算管道。
Brief Bioinform. 2021 Nov 5;22(6). doi: 10.1093/bib/bbab338.
4
Structural and Computational Studies of the SARS-CoV-2 Spike Protein Binding Mechanisms with Nanobodies: From Structure and Dynamics to Avidity-Driven Nanobody Engineering.SARS-CoV-2 刺突蛋白与纳米抗体结合机制的结构和计算研究:从结构和动力学到亲和力驱动的纳米抗体工程。
Int J Mol Sci. 2022 Mar 8;23(6):2928. doi: 10.3390/ijms23062928.
5
Design and Preparation of Photobodies: Light-Activated Single-Domain Antibody Fragments.光激活单域抗体片段的光体设计与制备。
Methods Mol Biol. 2022;2446:409-424. doi: 10.1007/978-1-0716-2075-5_21.
6
Precise optical control of gene expression in using improved genetic code expansion and Cre recombinase.利用改良的遗传密码扩展和 Cre 重组酶实现 中基因表达的精确光学控制。
Elife. 2021 Aug 5;10:e67075. doi: 10.7554/eLife.67075.
7
Genetically Encoded Photocaged Proteinogenic and Non-Proteinogenic Amino Acids.基因编码光控蛋白源和非蛋白源氨基酸。
Chembiochem. 2024 Sep 2;25(17):e202400393. doi: 10.1002/cbic.202400393. Epub 2024 Jul 18.
8
Efficient Amber Suppression Ribosomal Skipping for Synthesis of Photoconditional Nanobodies.高效琥珀酰化核糖体跳跃用于光调控纳米抗体的合成。
ACS Synth Biol. 2022 Apr 15;11(4):1466-1476. doi: 10.1021/acssynbio.1c00471. Epub 2022 Jan 21.
9
Light-guided intrabodies for on-demand target recognition in human cells.用于人类细胞中按需靶向识别的光导细胞内抗体。
Chem Sci. 2021 Apr 8;12(16):5787-5795. doi: 10.1039/d1sc01331a. eCollection 2021 Apr 28.
10
Nanobody engineering for SARS-CoV-2 neutralization and detection.针对 SARS-CoV-2 的中和与检测的纳米抗体工程。
Microbiol Spectr. 2024 Apr 2;12(4):e0419922. doi: 10.1128/spectrum.04199-22. Epub 2024 Feb 16.

引用本文的文献

1
Optogenetics with Atomic Precision─A Comprehensive Review of Optical Control of Protein Function through Genetic Code Expansion.具有原子精度的光遗传学——通过遗传密码扩展对蛋白质功能进行光学控制的全面综述
Chem Rev. 2025 Feb 26;125(4):1663-1717. doi: 10.1021/acs.chemrev.4c00224. Epub 2025 Feb 10.
2
Cellular Site-Specific Incorporation of Noncanonical Amino Acids in Synthetic Biology.细胞特异性非天然氨基酸掺入的合成生物学。
Chem Rev. 2024 Sep 25;124(18):10577-10617. doi: 10.1021/acs.chemrev.3c00938. Epub 2024 Aug 29.
3
Cracking the Code: Reprogramming the Genetic Script in Prokaryotes and Eukaryotes to Harness the Power of Noncanonical Amino Acids.

本文引用的文献

1
Light-guided intrabodies for on-demand target recognition in human cells.用于人类细胞中按需靶向识别的光导细胞内抗体。
Chem Sci. 2021 Apr 8;12(16):5787-5795. doi: 10.1039/d1sc01331a. eCollection 2021 Apr 28.
2
Efficient Amber Suppression Ribosomal Skipping for Synthesis of Photoconditional Nanobodies.高效琥珀酰化核糖体跳跃用于光调控纳米抗体的合成。
ACS Synth Biol. 2022 Apr 15;11(4):1466-1476. doi: 10.1021/acssynbio.1c00471. Epub 2022 Jan 21.
3
Reprogramming the genetic code.重编程基因密码。
破解密码:在原核生物和真核生物中重新编程遗传密码以利用非规范氨基酸的力量。
Chem Rev. 2024 Sep 25;124(18):10281-10362. doi: 10.1021/acs.chemrev.3c00878. Epub 2024 Aug 9.
4
VHH Nanobody Versatility against Pentameric Ligand-Gated Ion Channels.抗五聚体配体门控离子通道的VHH纳米抗体的多功能性
J Med Chem. 2024 Jun 13;67(11):8502-8518. doi: 10.1021/acs.jmedchem.4c00231. Epub 2024 Jun 3.
5
Proteome-scale discovery of protein degradation and stabilization effectors.蛋白质组规模发现蛋白降解和稳定效应因子。
Nature. 2024 Apr;628(8009):878-886. doi: 10.1038/s41586-024-07224-3. Epub 2024 Mar 20.
6
Regulation of IL-24/IL-20R2 complex formation using photocaged tyrosines and UV light.利用光笼酪氨酸和紫外线调节白细胞介素-24/白细胞介素-20受体2复合物的形成
Front Mol Biosci. 2023 Jul 7;10:1214235. doi: 10.3389/fmolb.2023.1214235. eCollection 2023.
7
Using a quadruplet codon to expand the genetic code of an animal.使用四联体密码子扩展动物的遗传密码。
Nucleic Acids Res. 2022 May 20;50(9):4801-4812. doi: 10.1093/nar/gkab1168.
Nat Rev Genet. 2021 Mar;22(3):169-184. doi: 10.1038/s41576-020-00307-7. Epub 2020 Dec 14.
4
Transforming nanobodies into high-precision tools for protein function analysis.将纳米抗体转化为蛋白质功能分析的高精度工具。
Am J Physiol Cell Physiol. 2021 Feb 1;320(2):C195-C215. doi: 10.1152/ajpcell.00435.2020. Epub 2020 Dec 2.
5
An ultrapotent synthetic nanobody neutralizes SARS-CoV-2 by stabilizing inactive Spike.一种超强效的合成纳米抗体通过稳定无活性的 Spike 来中和 SARS-CoV-2。
Science. 2020 Dec 18;370(6523):1473-1479. doi: 10.1126/science.abe3255. Epub 2020 Nov 5.
6
Neutralizing nanobodies bind SARS-CoV-2 spike RBD and block interaction with ACE2.中和纳米抗体结合 SARS-CoV-2 刺突 RBD 并阻断与 ACE2 的相互作用。
Nat Struct Mol Biol. 2020 Sep;27(9):846-854. doi: 10.1038/s41594-020-0469-6. Epub 2020 Jul 13.
7
Improved GPCR ligands from nanobody tethering.通过纳米抗体连接提高 G 蛋白偶联受体配体的亲和力。
Nat Commun. 2020 Apr 29;11(1):2087. doi: 10.1038/s41467-020-15884-8.
8
Chemogenetic Control of Nanobodies.化学生物学控制纳米抗体。
Nat Methods. 2020 Mar;17(3):279-282. doi: 10.1038/s41592-020-0746-7. Epub 2020 Feb 17.
9
Tunable light and drug induced depletion of target proteins.可调谐的光和药物诱导的靶蛋白消耗。
Nat Commun. 2020 Jan 16;11(1):304. doi: 10.1038/s41467-019-14160-8.
10
BAlaS: fast, interactive and accessible computational alanine-scanning using BudeAlaScan.BalaS:使用 BudeAlaScan 实现快速、交互和可访问的计算丙氨酸扫描。
Bioinformatics. 2020 May 1;36(9):2917-2919. doi: 10.1093/bioinformatics/btaa026.