Discovery of a 29-Amino-Acid Reactive Abiotic Peptide for Selective Cysteine Arylation.
Discovery of a 29-Amino-Acid Reactive Abiotic Peptide for Selective Cysteine Arylation.
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DOI：
10.1021/acschembio.7b00520
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发表时间：
2018-03-16
影响因子：
4
通讯作者：
Pentelute BL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Evans ED;Pentelute BL
使用化学试剂对蛋白质或肽进行区域和化学选择性修饰通常具有挑战性。克服这个问题的一种方法涉及鉴定与特定小分子反应的非生物多肽序列。为了实现这一目标，我们使用 mRNA 展示和高通量测序分析了~5 × 1013 随机 30 聚体肽，以寻找可以用水溶性全氟芳烃进行半胱氨酸芳基化的多肽。在这个巨大的化学空间中，我们发现了一个含有半胱氨酸的序列，芳基化的二级速率常数为 0.29 M–1s–1。 N 端和 C 端截短会降低反应速率，添加变性剂也会降低反应速率。当反应肽与分选酶 A 共价融合时，我们在单个半胱氨酸位点观察到区域特异性芳基化，使酶的活性位点半胱氨酸保持不变。综上所述，这些结果证明，当与适当的反应基团匹配时，具有确定序列的长多肽可用于水中半胱氨酸的选择性芳基化。
The regio- and chemoselective modification of proteins or peptides with chemical reagents is often challenging. One approach to overcome this problem involves identifying abiotic polypeptide sequences that react with specific small molecules. Toward this goal, we profiled ∼5 × 1013randomized 30-mer peptides using mRNA display and high-throughput sequencing in search of polypeptides that can undergo cysteine arylation with a water-soluble perfluoroarene. Within this vast chemical space, we discovered a cysteine-containing sequence with a second-order rate constant of 0.29 M–1s–1for arylation. An N- and C-terminal truncation reduced the reaction rate, as did the addition of denaturants. When the reactive peptide was covalently fused to the enzyme Sortase A, we observed regiospecific arylation at a single cysteine site, leaving the enzyme’s active site cysteine unchanged. Taken together, these results demonstrate that long polypeptides of defined sequence, when matched with the appropriate reactive group, can be used for selective arylation of cysteine in water.
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