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Recent progress in enzymatic protein labelling techniques and their applications.
Chemical Society Reviews ( IF 40.4 ) Pub Date : 2018-09-27 , DOI: 10.1039/c8cs00537k Yi Zhang 1 , Keun-Young Park , Kiall F Suazo , Mark D Distefano
Chemical Society Reviews ( IF 40.4 ) Pub Date : 2018-09-27 , DOI: 10.1039/c8cs00537k Yi Zhang 1 , Keun-Young Park , Kiall F Suazo , Mark D Distefano
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Protein-based conjugates are valuable constructs for a variety of applications. Conjugation of proteins to fluorophores is commonly used to study their cellular localization and the protein-protein interactions. Modification of therapeutic proteins with either polymers or cytotoxic moieties greatly enhances their pharmacokinetics or potency. To label a protein of interest, conventional direct chemical reaction with the side-chains of native amino acids often yields heterogeneously modified products. This renders their characterization complicated, requires difficult separation steps and may impact protein function. Although modification can also be achieved via the insertion of unnatural amino acids bearing bioorthogonal functional groups, these methods can have lower protein expression yields, limiting large scale production. As a site-specific modification method, enzymatic protein labelling is highly efficient and robust under mild reaction conditions. Significant progress has been made over the last five years in modifying proteins using enzymatic methods for numerous applications, including the creation of clinically relevant conjugates with polymers, cytotoxins or imaging agents, fluorescent or affinity probes to study complex protein interaction networks, and protein-linked materials for biosensing. This review summarizes developments in enzymatic protein labelling over the last five years for a panel of ten enzymes, including sortase A, subtiligase, microbial transglutaminase, farnesyltransferase, N-myristoyltransferase, phosphopantetheinyl transferases, tubulin tyrosin ligase, lipoic acid ligase, biotin ligase and formylglycine generating enzyme.
中文翻译：
酶蛋白标记技术及其应用的最新进展。
基于蛋白质的缀合物是多种应用的有价值的构建体。蛋白质与荧光团的缀合通常用于研究它们的细胞定位和蛋白质-蛋白质相互作用。用聚合物或细胞毒性部分修饰治疗性蛋白质可大大增强其药代动力学或效力。为了标记感兴趣的蛋白质，与天然氨基酸的侧链进行传统的直接化学反应通常会产生异质修饰的产物。这使得它们的表征变得复杂，需要困难的分离步骤，并且可能影响蛋白质功能。尽管也可以通过插入带有生物正交官能团的非天然氨基酸来实现修饰，但这些方法的蛋白质表达产量较低，限制了大规模生产。作为一种位点特异性修饰方法，酶蛋白标记在温和的反应条件下高效且稳定。过去五年来，在使用酶法修饰蛋白质方面取得了重大进展，应用于众多应用，包括与聚合物、细胞毒素或显像剂、荧光或亲和探针创建临床相关的缀合物，以研究复杂的蛋白质相互作用网络，以及蛋白质连接生物传感材料。本综述总结了过去五年中十种酶的酶蛋白标记的进展，包括分选酶 A、枯草杆菌酶、微生物转谷氨酰胺酶、法呢基转移酶、N-肉豆蔻酰基转移酶、磷酸泛酰硫因基转移酶、微管蛋白酪氨酸连接酶、硫辛酸连接酶、生物素连接酶和甲酰甘氨酸产生酶。
更新日期：2018-09-27
中文翻译：
酶蛋白标记技术及其应用的最新进展。
基于蛋白质的缀合物是多种应用的有价值的构建体。蛋白质与荧光团的缀合通常用于研究它们的细胞定位和蛋白质-蛋白质相互作用。用聚合物或细胞毒性部分修饰治疗性蛋白质可大大增强其药代动力学或效力。为了标记感兴趣的蛋白质，与天然氨基酸的侧链进行传统的直接化学反应通常会产生异质修饰的产物。这使得它们的表征变得复杂，需要困难的分离步骤，并且可能影响蛋白质功能。尽管也可以通过插入带有生物正交官能团的非天然氨基酸来实现修饰，但这些方法的蛋白质表达产量较低，限制了大规模生产。作为一种位点特异性修饰方法，酶蛋白标记在温和的反应条件下高效且稳定。过去五年来，在使用酶法修饰蛋白质方面取得了重大进展，应用于众多应用，包括与聚合物、细胞毒素或显像剂、荧光或亲和探针创建临床相关的缀合物，以研究复杂的蛋白质相互作用网络，以及蛋白质连接生物传感材料。本综述总结了过去五年中十种酶的酶蛋白标记的进展，包括分选酶 A、枯草杆菌酶、微生物转谷氨酰胺酶、法呢基转移酶、N-肉豆蔻酰基转移酶、磷酸泛酰硫因基转移酶、微管蛋白酪氨酸连接酶、硫辛酸连接酶、生物素连接酶和甲酰甘氨酸产生酶。
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