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PERRC: Protease Engineering with Reactant Residence Time Control
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AI
DOI：10.1021/acssynbio.5c00154.png)
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摘要
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工程特异性的蛋白酶在靶向治疗、蛋白质回路构建以及生物技术应用中具有巨大潜力。然而，许多蛋白酶表现出广泛的底物特异性，限制了它们在这些应用中的使用。工程化改造蛋白酶特异性仍然具有挑战性，因为使蛋白酶进化以识别新底物，同时不对其天然底物进行反向选择，通常会导致在原始底物上保留高活性。为解决这一问题，我们开发了基于反应物滞留时间控制的蛋白酶工程平台（PERRC），该平台利用内质网（ER）滞留序列强度与内质网滞留时间之间的相关性。PERRC可通过调整反向选择与选择底物的比例，精确控制蛋白酶进化的严格性。利用PERRC，我们进化出一个正交烟草花叶病毒蛋白酶变体TEVESNp，其能够选择性切割与亲本序列（ENLYFQS）仅相差一个氨基酸的底物（ENLYFES）。TEVESNp对进化底物表现出65倍的显著偏好，标志着首个由底物识别微小差异驱动的工程正交蛋白酶的实例。此外，TEVESNp可作为构建细菌中正交蛋白质回路的有能蛋白酶，分子动力学模拟分析揭示了活性位点细微但功能显著的重组。PERRC是一种模块化的双底物展示系统，有助于精确工程化改造蛋白酶特异性。
Keyword:
yeast surface display
high-throughputscreening
tobacco etch virus (TEV) protease
proteaseengineering
synthetic biology
期刊
IF:
3.9
论文数:
3.9K
被引数:
1.2W
机构
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