Utilizing a cell-free protein synthesis platform for the biosynthesis of a natural product, caffeine.
Utilizing a cell-free protein synthesis platform for the biosynthesis of a natural product, caffeine.
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DOI：
10.1093/synbio/ysad017
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
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作者：
天然产物是药物的宝贵来源，提供了当今使用的大多数小分子药物。然而，通过有机合成或在异源宿主中生产它们可能很困难且耗时。因此，为了更容易地筛选和生产天然产物，我们证明了使用无细胞蛋白质合成系统在体外使用S-腺苷甲基化酶（SAM）依赖性甲基转移酶反应部分组装天然产物。利用茶咖啡因合成酶TCS 1在无细胞蛋白质合成系统中合成咖啡因。无细胞系统还提供允许使用在细胞环境中通常有毒的底物来合成新产物的益处。然而，TCS 1不能利用化合物如S-腺苷乙醇作为辅因子来产生乙基化咖啡因类似物。无细胞蛋白质合成系统的自动化和降低的代谢工程要求，与其他合成方法相结合，可以更有效地产生新化合物。 图形摘要
Natural products are a valuable source of pharmaceuticals, providing a majority of the small-molecule drugs in use today. However, their production through organic synthesis or in heterologous hosts can be difficult and time-consuming. Therefore, to allow for easier screening and production of natural products, we demonstrated the use of a cell-free protein synthesis system to partially assemble natural products in vitro using S-Adenosyl Methionine (SAM)-dependent methyltransferase enzyme reactions. The tea caffeine synthase, TCS1, was utilized to synthesize caffeine within a cell-free protein synthesis system. Cell-free systems also provide the benefit of allowing the use of substrates that would normally be toxic in a cellular environment to synthesize novel products. However, TCS1 is unable to utilize a compound like S-adenosyl ethionine as a cofactor to create ethylated caffeine analogs. The automation and reduced metabolic engineering requirements of cell-free protein synthesis systems, in combination with other synthesis methods, may enable the more efficient generation of new compounds. Graphical Abstract
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影响因子：
12.6
作者：
Ashley, J.;Piekarska, M.;Tothill, I. E.
通讯作者：
Tothill, I. E.
产生真核蛋白的表达平台：基于大肠杆菌细胞和小麦生殖细胞的合成，亲和力和溶解度标签以及克隆策略的比较。
DOI：
10.1007/s10969-015-9198-1
发表时间：
2015-06
期刊：
Journal of structural and functional genomics
影响因子：
--
作者：
Aceti DJ;Bingman CA;Wrobel RL;Frederick RO;Makino S;Nichols KW;Sahu SC;Bergeman LF;Blommel PG;Cornilescu CC;Gromek KA;Seder KD;Hwang S;Primm JG;Sabat G;Vojtik FC;Volkman BF;Zolnai Z;Phillips GN Jr;Markley JL;Fox BG
通讯作者：
Fox BG
影响因子：
4.6
作者：
Kwon YC;Jewett MC
通讯作者：
Jewett MC
影响因子：
5.7
作者：
Cui Z;Johnston WA;Alexandrov K
通讯作者：
Alexandrov K
影响因子：
1.6
作者：
Lichty, JJ;Malecki, JL;Tan, S
通讯作者：
Tan, S