今天分享一篇文章发表在Chem. Sci. 的文章，Broad substrate tolerance of tubulin tyrosine ligase enables one-step site-specific enzymatic protein labeling。本文作者 Christian P. R. Hackenberger， 来自德国莱布尼茨分子药理学研究所，研究领域为通过发展细胞中蛋白质的标记方法对蛋白质的功能进行研究。

       生物大分子，尤其是蛋白质分子标记技术的发展为蛋白质功能研究，蛋白质材料的发展奠定了强大的基础，除了化学标记，非天然氨基酸插入方法，酶催化的标记方法也应用得非常广泛，例如biotin ligase, sortase A, lipoic acid ligase等，对这些酶的结构进行优化改造，可以将带有生物正交基团的化学分子直接标记到相应的蛋白质底物上，但通常一种酶仅识别一种底物，限制了对蛋白质的多功能化修饰。

        作者之前报道了tubulin tyrosine ligase （TTL）具有广泛的底物适用性，可以将很多tyrosine衍生物直接连接在tub-tag上，从而对靶标蛋白质进行修饰。在之前工作的基础之上，作者利用了该酶的底物普适性，将底物拓展到了其它的tyrosine 衍生物和结构更大的化学分子，包括 coumarin 衍生物，biotin 探针等，发现它们都有很好的标记效率。

       利用分子对接的计算方法研究该酶和底物之间的相互作用，作者发现该酶的催化位点可以和底物形成一个延伸的口袋，从而进行底物的连接，这也是第一次从机理上揭示了该酶的连接机理。因此，作者利用该酶对不同的蛋白质实现了一步的生物素或者荧光素分子的标记，较之前发展的两步标记法提高了效率。 tubulin tyrosine ligase 在未经任何改造的情况下可以对多种底物进行识别，将极大的促进该酶在蛋白质工程中的应用。

原文引用：

doi：10.1039/C7SC00574A

原文链接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/sc/c7sc00574a#!divAbstract