蛋白质生物材料在健康和环境领域具有广泛的应用前景。生物材料的生产方法多种多样，其中以分选酶介导的连接技术（SML）为代表。SML能够促进两种化合物的位点特异性结合：在其C末端具有细胞壁分选信号的供体肽或蛋白质，以及在其N末端具有低聚甘氨酸的亲核试剂。

近期，University of Shizuoka的Shogo Nakano与其合作者通过序列数据挖掘和祖先序列重建的结合，重建了一种祖先分选酶E，命名为AcSE5。

图片来源：ACS Catal.

AcSE5是一种不依赖Ca²⁺的分选酶，在其C末端识别具有LAETG的供体，并且可以使用在N末端携带GGG或GAA的肽和直链烷基胺作为亲核试剂。该酶可以实现在最佳条件下超过70%有效的肽结合。

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在这项研究中，利用AcSE5合成了两种蛋白质偶联物：Venus偶联的鲨鱼可变新抗原受体（VNAR）和通过聚乙二醇二胺偶联的双重VNAR。

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此外，使用AcSE5还实现了将酶直接固定到氨基封端的聚苯乙烯珠上，所得固定化酶与超耐热祖先L-氨基酸氧化酶（HTAncLAAO2）偶联时，可用于将各种外消旋氨基酸去乙酰化为D型。对于三种苯丙氨酸衍生物，可实现制备规模（100 mg规模）的去乙酰化。该工艺通过化学酶反应提供了高的对映纯度（>99%ee）和分离产率（>64%）。固定化的HTAncLAAO2在总共240小时内对10个重复反应显示出完全的抗性。

图片来源：ACS Catal.

原文标题：Design of Ancestral Sortase E that is Applicable in Protein Biomaterial Synthesis

原文作者：Azusa Miyata, Taichi Chisuga, Akira Kambe, Ryo Miyata, Yui Kawamura, Hiroyuki Takeda,* Sohei Ito,* and Shogo Nakano*

ACS Catal. 2024, 14, 3514−3523