Coupling bioorthogonal chemistries with artificial metabolism: intracellular biosynthesis of azidohomoalanine and its incorporation into recombinant proteins.
Coupling bioorthogonal chemistries with artificial metabolism: intracellular biosynthesis of azidohomoalanine and its incorporation into recombinant proteins.
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DOI：
10.3390/molecules19011004
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发表时间：
2014-01-15
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
di Salvo ML
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ma Y;Biava H;Contestabile R;Budisa N;di Salvo ML
在本文中，我们提出了一种新颖的“单一实验”方法，该方法基于代谢途径的基因工程，用于从简单的前体直接在细胞内生产非规范氨基酸，并结合扩展的遗传密码。特别是，我们设计了从 O-乙酰基-L-高丝氨酸和 NaN3 细胞内生物合成 L-叠氮高丙氨酸，并通过甲硫氨酸营养缺陷型大肠杆菌菌株中的 AUG 密码子重新分配实现了其直接掺入重组靶蛋白。在我们的系统中，通过利用来自谷氨酸棒杆菌的重组吡哆醛磷酸依赖性O-乙酰高丝氨酸硫化氢解酶的广泛反应特异性，宿主的甲硫氨酸生物合成途径首先转向生产所需的非规范氨基酸。然后，完成了目标蛋白 barstar 的表达，同时有效掺入 L-叠氮高丙氨酸代替 L-甲硫氨酸。这项工作作为原理验证，为直接来自常见可发酵来源的生物技术相关非规范氨基酸的细胞内生产和位点特异性掺入的额外工作铺平了道路。
In this paper, we present a novel, “single experiment” methodology based on genetic engineering of metabolic pathways for direct intracellular production of non-canonical amino acids from simple precursors, coupled with expanded genetic code. In particular, we engineered the intracellular biosynthesis of l-azidohomoalanine from O-acetyl-l-homoserine and NaN3, and achieved its direct incorporation into recombinant target proteins by AUG codon reassignment in a methionine-auxotroph E. coli strain. In our system, the host’s methionine biosynthetic pathway was first diverted towards the production of the desired non-canonical amino acid by exploiting the broad reaction specificity of recombinant pyridoxal phosphate-dependent O-acetylhomoserine sulfhydrylase from Corynebacterium glutamicum. Then, the expression of the target protein barstar, accompanied with efficient l-azidohomoalanine incorporation in place of l-methionine, was accomplished. This work stands as proof-of-principle and paves the way for additional work towards intracellular production and site-specific incorporation of biotechnologically relevant non-canonical amino acids directly from common fermentable sources.
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影响因子：
3.4
作者：
Giese, Christoph;Lepthien, Sandra;Lilie, Hauke
通讯作者：
Lilie, Hauke
影响因子：
14.8
作者：
Link, A. James;Vink, Mandy K. S.;Tirrell, David A.
通讯作者：
Tirrell, David A.
影响因子：
15
作者：
Mehl, RA;Anderson, JC;Schultz, PG
通讯作者：
Schultz, PG
DOI：
10.1073/pnas.92.23.10668
发表时间：
1995-11-07
影响因子：
11.1
作者：
NOLTING, B;GOLBIK, R;FERSHT, AR
通讯作者：
FERSHT, AR
影响因子：
2.8
作者：
Bolten, Christoph J.;Schroeder, Hartwig;Wittmann, Christoph
通讯作者：
Wittmann, Christoph