Recent advances in the optical control of protein function through genetic code expansion.
Recent advances in the optical control of protein function through genetic code expansion.
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DOI：
10.1016/j.cbpa.2018.07.011
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发表时间：
2018-10
影响因子：
7.8
通讯作者：
Deiters A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Courtney T;Deiters A
在本质上，生物过程在分子，细胞和生物水平上以精确的空间和时间分辨率调节。为了扰动和操纵这些过程，已经开发并应用了光学控制的化学工具。将光用作外部触发器的使用提供了空间和时间控制，并具有最小的不利影响。将光反应性氨基酸掺入具有扩展遗传密码的细胞和生物体中的蛋白质中，使许多多种蛋白质（例如激酶，核酸酶，蛋白酶和聚合酶）的精确激活/失活。使用不自然的氨基酸产生光触发的蛋白质，可以采用基于机械和/或结构信息的合理工程方法。这篇综述着重于该领域的最新发展，包括技术进步和生物应用。
In nature, biological processes are regulated with precise spatial and temporal resolution at the molecular, cellular, and organismal levels. In order to perturb and manipulate these processes, optically controlled chemical tools have been developed and applied in living systems. The use of light as an external trigger provides spatial and temporal control with minimal adverse effects. Incorporation of light-responsive amino acids into proteins in cells and organisms with an expanded genetic code has enabled the precise activation/deactivation of numerous, diverse proteins, such as kinases, nucleases, proteases, and polymerases. Using unnatural amino acids to generate light-triggered proteins enables a rational engineering approach that is based on mechanistic and/or structural information. This review focuses on the most recent developments in the field, including technological advances and biological applications.
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