分享一篇发表在Nature Chemical Biology上的文章。通讯作者是来自哈佛大学的David Liu教授，主要关注酶的定向进化、基因组编辑蛋白的工程设计等方面。

      目前有许多的方法能够实现对目标蛋白的共价修饰，但是化学标记策略下标记的产物比较混杂，非天然氨基酸插入等策略则需要进行基因层面的改造。因此，发展一种能够在复杂环境中修饰特定内源蛋白的方法是很重要的。经过前期进化得到的分选酶SrtA能够特异性识别并切割LPXTG序列，并能用于N端C端的标记中；而作者课题组也已利用酵母展示和FACS技术筛选进化出了一些分选酶突变体，能够识别不同的序列。本文中，作者进一步进化出了能够在天然状态下修饰淀粉样蛋白Aβ的SrtAβ。

      Aβ蛋白单体分布在细胞外，其上的LMVGG序列和Sortase酶天然识别序列有相似性。作者利用酵母展示出酶及一段GGG序列，和生物素化的底物LXXXG孵育后用FACS筛选并计算转肽率，效率量高的酶进入下一轮筛选。他们从可以识别LPESG底物的分选酶4S.6出发，先在体外进行8轮筛得到了能够共价修饰Aβ肽的SrtAβ，之后在人血浆环境中进行另外8轮筛选。对最终筛选出来的突变体进行表征，发现最终的SrtAβ对目标LMVGG序列的活性增加了1470倍。新酶带有的25个突变中，有些位于底物结合口袋外，可能通过整体的效应提改变了底物活性，而钙离子依然是活性所必须的。进一步，作者在Aβ蛋白上建立ELISA方法测试了SrtAβ的活性，其检出限基本能够满足在脑脊液（CSF）中对内源Aβ蛋白检测需求。

       于是，作者进一步在CSF中通过对Aβ40和Aβ42免疫荧光信号的检测以及转肽效率的检测，确定了SrtAβ在CSF中具有活性。他们还尝试利用SrtAβ给Aβ42加上一些疏水残基GGGRR来调节他们的聚集情况。在纯化Aβ42后直接加入SrtAβ和GGGRR来反应，并将产物的聚集情况和原始Aβ42进行对比，发现加入了GGGRR之后的聚集事件延迟了，最终的聚集结构也有所不同。根据这些结果，作者认为SrtAβ通过修饰Aβ42将其变为了不易聚集的形式。

       总之，作者在实验室中进化出了能够修饰内源Aβ蛋白的分选酶SrtAβ，能够在脑脊液环境中发挥功能，其转肽功能有可能助于AD的治疗之中。

文章作者：MYZ

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41589-020-00706-1

原文引用：https://doi.org/10.1038/s41589-020-00706-1

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