分享一篇发表在JACS上的文章，文章标题“One-Pot, Photocontrolled Enzymatic Assembly of the Structure-Defined Heterotypic Polyubiquitin Chain”，文章的通讯作者是来自东京大学Akimitsu Okamoto教授，其课题组致力于人造生物聚合物的研究。
多聚泛素化是蛋白质的一种翻译后修饰，它在调节细胞多种细胞生理过程中发挥重要作用。目前存在化学合成和酶组装这两种方法合成多泛素链，用以研究其生理功能。但这些方法在合成给定结构的异型泛素链（包含多种连接类型的泛素链，如K48连接，K63连接等）种存在效率较低、适用性较差等局限。本文作者开发了一种光控酶组装法，实现了具有特定分支结构的多聚泛素的一锅法合成。
为控制泛素链的分支结构和链长度，作者通过固相合成在泛素的K48号位或K63号位引入NVOC基团。类似多肽固相合成的策略，使用针对特定连接类型的泛素连接酶（多为E1，E2），结合UV照射去除NVOC保护集团，即可实现同型的、长度可控的泛素链的合成。合成具有特定分支的异型泛素链则更复杂一些。作者针对K48或K63进行点突变，以实现对这两个位点的保护，避免产生意外的分支结构；同时需要联合使用多种泛素连接酶，以实现特定位点的分支组装。作者使用Western blotting分析了泛素在各个合成步骤中的链长状态。结果表明，NVOC有效抑制了链的不可控延长。在产率上，K48/K63连接的三聚/四聚泛素与化学连接法略好；在合成时间上，与化学连接法相当（组装一个泛素单元约8小时）。但光控一锅法合成无需纯化，因此在操作流程上得到大大简化。总之，本文作者报道了第一例异型多聚泛素的一锅法合成，为后续研究这一类泛素链的功能性质提供了化学基础。
本文作者：ZF
责任编辑：MB
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c01912
原文引用: DOI：10.1021/jacs.3c01912
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