Stereoretentive Post-Translational Protein Editing.
Stereoretentive Post-Translational Protein Editing.
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DOI：
10.1021/acscentsci.2c00991
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发表时间：
2023-03-22
影响因子：
18.2
通讯作者：
Giltrap, Andrew M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fu, Xia-Ping;Yuan, Yizhi;Jha, Ajay;Levin, Nikita;Ren, Jack;Mamalis, Dimitrios;Mohammed, Shabaz;Davis, Benjamin G.;Giltrap, Andrew M.
化学翻译后方法允许蛋白质的会聚侧链编辑，而无需诉诸遗传干预。目前允许通过C-C键形成产生组成性天然侧链的方法，使用添加到非天然氨基酸自由基受体（SOMO亲体，单占据分子轨道（SOMO））“标签”如脱氢丙氨酸的非蛋白质碳中心C·自由基，是良性和广泛的。然而，它们通常也产生d/l-残基的差向异构体混合物。在这里，我们描述了一种光介导的脱硫方法，该方法通过立体保留的蛋白质上丙氨酰Cβ·自由基的产生和反应，允许Cβ-Hγ、Cβ-Oγ、Cβ-Seγ、Cβ-Bγ和Cβ-Cγ键的形成，以在温和条件下从天然氨基酸前体灵活地产生具有完全保留天然立体化学的位点选择性编辑的蛋白质。这种方法显示了巨大的潜力，探索蛋白质侧链的多样性和功能，并在建设有用的生物共轭物。Cys-芳基化，然后C-S键断裂产生蛋白质上的丙氨酰Cβ·自由基，使Cβ−Hγ，Cβ−Oγ，Cβ−Seγ，Cβ−Bγ和Cβ−Cγ键形成，以编辑蛋白质，并完全保留天然立体化学。
Chemical post-translational methods allow convergent side-chain editing of proteins without needing to resort to genetic intervention. Current approaches that allow the creation of constitutionally native side chains via C–C bond formation, using off-protein carbon-centered C· radicals added to unnatural amino acid radical acceptor (SOMOphile, singly occupied molecular orbital (SOMO)) “tags” such as dehydroalanine, are benign and wide-ranging. However, they also typically create epimeric mixtures of d/l-residues. Here, we describe a light-mediated desulfurative method that, through the creation and reaction of stereoretained on-proteinl-alanyl Cβ· radicals, allows Cβ–Hγ, Cβ–Oγ, Cβ–Seγ, Cβ–Bγ, and Cβ–Cγ bond formation to flexibly generate site-selectively edited proteins with full retention of native stereochemistry under mild conditions from a natural amino acid precursor. This methodology shows great potential to explore protein side-chain diversity and function and in the construction of useful bioconjugates. Cys-arylation and then C−S bond scission creates on-proteinl-alanyl Cβ· radicals that allow Cβ−Hγ, Cβ−Oγ, Cβ−Seγ, Cβ−Bγ, and Cβ−Cγ bond formation to edit proteins with full retention of native stereochemistry.
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