分享一篇Nature Communications上的文章，本文的通讯作者是哥本哈根大学药物设计与药理学系Stephan Pless教授，他的实验室主要是结合电生理学、合成氨基酸、蛋白质工程和光谱学方法，研究膜蛋白离子通道的功能和药理作用。

       通过化学修饰来操纵蛋白质是破译其功能的重要途径，但是大多数依赖核糖体和半合成的方法在引入的修饰的数量和类型上都有限制，特别是在活细胞中。本文研究提出了一种方法，利用两对正交断裂内含肽通过串联蛋白反式剪接的方法将含有单个或多个翻译后修饰（PTM）或非标准氨基酸合成肽插入到真核细胞表达的蛋白质中，并通过研究蛋白质功能来验证此方法。

      大致的思路是设计三个目标蛋白质片段，分别是N端和C端片段，以及一个包含所需修饰的较短的中心片段(肽X)。N端和C端片段在细胞中异源表达，而肽X是合成的并通过适当的技术(例如注射)插入到细胞中。为了共价组装这3个片段，将断裂内含肽A (CfaDnaE) N端的前101个氨基酸与蛋白质N端片段融合得到IntN-A，并将其余102-137的氨基酸连接到肽X的N末端得到IntC-A。断裂内含肽B（SspDnain）的前11个氨基酸连接到肽X的C末端得到IntN-B，其余12-154的氨基酸与蛋白质C端片段融合成IntC-B。两对断裂内含肽分别连接后介导自身片段从肽段中的切除，并将相邻肽段拼接在一起成一个完整的蛋白质。

       他们用这种方法在活细胞中组装了全长的NaV1.5，也引入了突变或PTM模拟物以研究PTM对蛋白质功能的影响，首次在蛋白中同时插入了两个不同的PTM模拟物。他们将非标准氨基酸引入了GFP，并证实了该方法在哺乳动物细胞中创建半合成蛋白的可行性，也成功地将非标准氨基酸引入了P2X2受体的胞外结构域。

       虽然这种方法产量较低，但作者认为这种方法将允许合成肽插入到不同的蛋白质中，除了引入PTM、PTM模拟物和非标准氨基酸外，该方法还可以用于将几乎任何化学修饰插入到目标蛋白质中。

本文作者：ZXY

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16208-6

文章引用：DOI：10.1038/s41467-020-16208-6