工程化细菌E1样酶的活性改造实现ATP驱动的蛋白质及多肽C端精准修饰

来自国际研究团队开发出基于细菌MccB酶的ATP驱动蛋白质C端修饰平台。该研究通过改造泛素激活(E1)样酶MccB，使其能够催化非天然底物形成O-AMPylated活性中间体，进而与多种外源亲核试剂反应，实现包括硫酯键在内的多样化C端功能化修饰。这项突破性技术模拟了生物体内肽键合成的化学逻辑，为体外蛋白质精准修饰提供了高效新工具。

　　

生命系统中，三磷酸腺苷(ATP)为蛋白质合成与修饰提供能量驱动。最新研究通过工程化改造细菌来源的泛素激活(E1)样酶MccB，开发出革命性的ATP驱动蛋白质修饰平台。这种经过改造的古老酶能作用于非天然底物，催化生成高反应活性的O-腺苷酸化(O-AMPylated)中间体。该活性中间体可与外源亲核试剂发生特异性反应，在蛋白质C端构建包括硫酯键在内的多样化功能基团——硫酯键作为生物体系中极具价值的活性中间体，在蛋白质C端生物共轭领域具有重要应用价值。

研究团队通过挖掘MccB酶家族的天然多样性，成功鉴定出兼具表位特异性和广谱活性的不同亚型。表位特异性MccB可精准靶向目标蛋白实现高效ATP驱动生物共轭，而广谱活性MccB则适用于制备肽段硫酯底物。这项创新技术完美模拟了生物体内肽键合成的化学机制，为体外蛋白质结构的分子级精准操控提供了高效解决方案，在蛋白质工程和合成生物学领域展现出广阔应用前景。