?華南理工大學林章凜課題組開發(fā)基于Spy化學的蛋白（酶）定向固定化方法
蛋白（酶）的定向固定化（directional immobilization）能最大限度地保持蛋白活力、減少固定化酶的異質化（heterogeneity）,在生物催化、臨床診斷和蛋白相互作用測定等領域有重要的應用價值，因此一直是生物技術追求的一個目標。標準的固定化方法主要與蛋白表面的賴氨酸或半胱氨酸側鏈非特異結合，無法實現(xiàn)定向固定。近年來發(fā)展的定向固定新方法，通常需要引入非天然氨基酸、或者使用過量的特殊鏈接酶等，操作相對復雜、效率較低，沒有能達到規(guī)模的產(chǎn)業(yè)應用要求。
最近，華南理工大學林章凜教授課題組在生物技術的重要雜志《Biotechnology and Bioengineering》發(fā)表文章《Spy chemistry-enabled protein directional immobilization and protein purification》，將Spy化學用于蛋白的定向固定化。Spy化學依賴于SpyTag-SpyCatcher連接酶系統(tǒng)，從化膿鏈球菌（Streptococcus pyogenes）纖連蛋白結合蛋白（fibronectin‐binding protein）的一個結構域改造而來。SpyTag和SpyCatcher可自發(fā)反應形成分子間異肽鍵（Spy化學），已廣泛地用于蛋白標記、蛋白偶聯(lián)、蛋白材料和蛋白拓撲結構的研究中。作者首先將SpyCatcher固定在樹脂上，然后通過Spy化學反應直接把帶有SpyTag的目標蛋白定向固定在樹脂上。作者以工業(yè)酶頭孢菌素?；傅葹槔瑢τ诩兓拿富蛘呒毎呀庖旱某趺?，都能得到約90%的固定化效率和活力回收率，遠高于傳統(tǒng)的固定化方法（約20%）。該方法預期可以簡化固定化酶制備的流程，顯著降低成本。SpyTag與SpyCatcher分子都比較小，其中SpyTag為13個氨基酸，SpyCatcher為138個氨基酸，SpyCatcher可以通過成熟的表達體系獲得。預期該方法將規(guī)?；瘧?。該工作已在申請國際專利。
作者還基于類似的思路，結合可pH誘導切割的內(nèi)含肽誘，初步發(fā)展了一種蛋白純化方法，通過簡便的捕獲-切割，獲得純度大于90%的VHH抗體。對該方法進一步優(yōu)化，非常有可能為VHH或其它類似抗體的純化提供新的商業(yè)化技術選擇。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/bit.27460
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