Chemische Synthese und Semisynthese von lipidierten Proteinen

Abstract

Lipidierung ist eine ubiquitäre Modifikation von Peptiden und Proteinen, die entweder co‐ oder posttranslational auftreten kann. Für die Vielzahl von Lipidklassen wurde gezeigt, dass diese viele entscheidende biologische Aktivitäten, z. B. die Regulierung der Signalweiterleitung, Zell‐Zell‐Adhäsion sowie die Anlagerung von Proteinen an Lipid‐Rafts und Phospholipidmembranen, beeinflussen. Während die Natur Enzyme nutzt, um Lipidmodifikationen in Proteine einzubringen, ist ihre Nutzung für die chemoenzymatische Herstellung von lipidierten Proteinen häufig ineffizient. Eine Alternative ist die Kombination moderner synthetischer und semisynthetischer Techniken, um lipidierte Proteine in reiner und homogen modifizierter Form zu erhalten. Dieser Aufsatz erörtert Fortschritte in der Entwicklung der Lipidierungs‐ und Ligationschemie und deren Anwendung in der Synthese und Semisynthese homogen lipidierter Proteine, die es ermöglichen, den Einfluss dieser Modifikationen auf die Proteinstruktur und ‐funktion zu untersuchen.

Structure Prediction and Genome Mining‐Aided Discovery of the Bacterial C‐Terminal Tryptophan Prenyltransferase PalQ

“…[1] In eukaryotes, prenylation is catalyzed by four distinct enzymes. [3] Farnesyl transferase (FTase) and Geranylgeranyl transferases 1 (GGTase1) and 3 (GGTase3) all recognize the C-terminal CaaX motif of acceptor proteins, where "C" stands for cysteine, "a" for an aliphatic residue, and "X" for any amino acid at the C-terminus. [4] The nature of the X amino acid residue determines that prenyltransferase will act.…”

Temperature-Responsive Nano-Biomaterials from Genetically Encoded Farnesylated Disordered Proteins

“…31 Alternatively, their multistep convergent semisynthesis is laborious and technically challenging. 32 The inability to rapidly generate lipid-modified proteins has hindered the empirical elucidation of their sequence−structure−function rules and the computational parametrization of their design space. 33 To address this gap, we developed an operationally simple, high-yield biosynthetic route to produce prenylated proteins by genetically engineering E. coli to coexpress the desired protein and the minimum enzymatic machinery required for prenylation (Figure 1).…”