张文彬课题组在蛋白质索烃结构研究中取得新进展

索烃是一种具有互锁双环结构的分子。在超分子化学领域，人们已经发展了各种各样的方法合成索烃分子。虽然索烃化的蛋白质在自然界中也有先例，但人工重组蛋白质索烃一直未见报道。实验以及计算都指出，索烃结构能够稳定蛋白质折叠构象，并提升其稳定性。因此实现重组蛋白质的索烃化对于提高其稳定性、拓展其应用具有极大的潜在意义。在本工作中，张文彬课题组利用肿瘤抑制因子p53的二聚缠结特性，以及可基因编码的蛋白质反应对SpyTag-SpyCatcher，首次实现了人工重组蛋白质在细菌体内的直接索烃化。含有弹性蛋白类似物的融合蛋白在原核系统中表达的主产物为具有索烃结构的二聚体。研究进一步发现，索烃化蛋白质能够明显耐受胰蛋白酶的酶解。该策略能够在基因水平上调控索烃的成分，并允许活性蛋白质的引入，为特殊拓扑结构的蛋白质设计和合成提供了新的思路。该项工作近期发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 3442-3446。

该工作运用超分子化学的思想，通过结合蛋白质的天然折叠结构和可基因编码的化学反应对来设计合成新颖的蛋白质拓扑结构，并探索其结构和性能的关系，为蛋白质性能调控开拓了更多的可能性。

该工作得到了科技部863计划、国家自然科学基金委和中组部青年千人计划的资助和支持。

文章链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201511640/full