Organische Chemie: Aktuelle Forschung
Offener Zugang

Abstrakt

Genetische Kodierung bioorthogonaler funktioneller Gruppen zur ortsselektiven Proteinmarkierung

Wei Wan, Yane-Shih Wang und Wenshe R. Liu

Die ortsselektive Proteinmarkierung ist ein unverzichtbarer Ansatz im derzeit intensiv betriebenen Bereich der chemischen Biologie. Studien zur ortsselektiven Proteinmarkierung reichen von der Proteindynamikanalyse in vitro bis zur Untersuchung von Protein-Protein-Interaktionen in lebenden Zellen. Im letzten Jahrzehnt wurden mehrere Methoden zur ortsselektiven Proteinmarkierung eingeführt. Dazu gehören die genetische Fusion von grün fluoreszierendem Protein und seinen Derivaten, die selektive chemische Markierung von Proteinen mit Fusionsmarkierungen und die ortsspezifische Modifikation nichtkanonischer Aminosäuren, die genetisch kodiert sind. Unter Verwendung evolvierter orthogonaler Aminoacyl-tRNA-Synthetase-Nonsense-Suppressor-tRNA-Paare wurden nichtkanonische Aminosäuren mit bioorthogonalen funktionellen Gruppen wie Azid, Alkin, Tetrazin, Alken, Keto, Phenylhalogenid usw. genetisch in Proteine ​​in E. coli, Hefe und Säugetierzellen eingebaut. Die genetische Kodierung dieser nichtkanonischen Aminosäuren ermöglicht mehrere Möglichkeiten zur ortsselektiven Proteinmarkierung sowohl in vitro als auch in vivo und ermöglicht so unterschiedliche Strategien zur Untersuchung von Proteinfunktionen. Dieser Bericht soll eine kurze Einführung in die Technik des genetischen Einbaus nichtkanonischer Aminosäuren und die neuesten Fortschritte bei der Anwendung dieser Technik zur ortsselektiven Proteinmarkierung geben.