من الفينولات إلى البروتينات: التخليق الحيوي أحادي الوعاء والترميز الجيني للأنالوجات المحتوية على الكالكوجين من التيروزين

الملخص توسيع الشفرة الجينية بالأحماض الأمينية غير الطبيعية (UAAs) يوفر فرصًا قوية لتدوير البروتينات بوظائف كيميائية جديدة وأكسدة، ولكنه غالبًا ما يقيد بحاجة لتخليق UAAs متعدد الخطوات وامتصاص خلوي غير فعال. هنا، نعرض استراتيجية دمج حيوية–جينية متكاملة للبروتينات المحتوية على الكالكوجين من الفينولات المعنية. هندسة تيروزين فينول لايز (TPL) الموجهة بالهيكل مكنت الإنتاج الأنزيمي لـ 3-ميثوكسي-، 3-ميثيلثيو-، و3-ميثيلسيلينو-ل-تيروزين (MeSeY) مباشرة في الخلايا الحية. باستخدام أحماض أمينية مطورة من نوع orthogonal aminoacyl-tRNA synthetases، تم دمج هذه الأنالوجات بشكل محدد في البروتين الفلوري الأخضر (GFP)، كما تم تأكيد ذلك من خلال اختبارات الفلورية، والطيفية، وقياسات الطيف الكتلي. أنشأنا أيضًا نظامًا أحادي الوعاء في الخلايا الحية يوحد تخليق الأنالوجات مع الترجمة، مما يقلل من متطلبات المسبقات والسمية الخلوية. يعرض هذا العمل السيلينيوم كأداة مفيدة وراثيًا لهندسة البروتين ويضع استراتيجية قابلة للتطوير تربط بين التحفيز الحيوي وتوسيع الشفرة الجينية للدخول إلى بروتينات مصممة نشطة كيميائيًا. من المهم أن تركيب MeSeY في بقايا الكروموفور GFP Tyr66 يوفر فلورية استجابة للأكسدة. في إطار GFP المدور (cpGFP)، يسمح تحسين الوصول إلى الكروموفور بالتبديل العكسي للأكسدة تحت دورات H 2 O 2 /ثيول.