β-内酰胺酶新型切割位点的筛选与评估：调控自互补活性以提升互补依赖性酶前药疗法的特异性

《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects》：Selection and evaluation of new sites for splitting beta-lactamase to modulate auto-complementation enzyme activity

本研究利用SPELL计算工具筛选TEM-1 β-内酰胺酶新型切割位点，通过微流控调制光谱（MMS）分析片段结构变化，成功获得背景自互补活性显著降低而靶向诱导活性保留的优化切割位点，为开发高灵敏度互补依赖性诊断/治疗平台（如CoDEPT）提供新策略。

　　

Highlight

方法

SPELL用于新型切割位点确定：采用切割蛋白配体/光重组（SPELL）程序确定可能降低蛋白质开关自亲和力的新切割位点。将β-内酰胺酶TEM-1的晶体结构（PDB: 1ZG4, 1XPB, 5HW1）输入算法后，每个结构返回约10个切割位点（重合度90%）。从中选择5个破坏活性口袋的位点进行后续研究，其中两个位点...

结果

我们首先利用SPELL算法确定β-内酰胺酶的新型工程化切割位点。该算法主要评估切割后蛋白质片段的稳定性，同时计算内部氢键断裂后溶剂暴露程度，这可能与降低自亲和力相关。输入TEM-1晶体结构后，SPELL提供了10个重叠切割位点...

结论

本研究通过在不同氨基酸残基处切割β-内酰胺酶，系统分析了片段结构的差异性。研究发现，虽然大多数复合物中两个组成片段的复合化过程无显著差异，但单个片段的结构变异与预期变化相关。通过体外功能实验检测各切割位点的活性，发现所有切割位点均显示...