非天然氨基酸引入

背景

介绍

非天然氨基酸 (UAA) 旨在增强遗传密码，赋予蛋白质新的功能，例如生物正交反应性、增强的稳定性以及位点特异性修饰。UAA 技术源于 21 世纪初遗传密码扩展领域的突破，如今正推动着抗体-药物偶联物 (ADC)、酶工程和精准治疗领域的创新。通过整合正交 tRNA 系统和密码子重排技术，UAA 为药物开发和可持续生物制造提供定制解决方案，使其成为合成生物学和个性化医疗的关键工具。

迈博睿生物在基于 UAA 的蛋白质工程领域表现出色，提供从设计到验证的精简服务。凭借经济高效的工作流程、快速的交付速度和全天候支持，Profacgen 确保为学术界和工业界提供可扩展的解决方案。

UAA 成立策略

1. 代谢整合：通过天然途径简化UAA整合

代谢掺入法通过劫持细胞生物合成途径，用叠氮高丙氨酸 (AHA) 等结构类似物取代天然氨基酸（例如蛋氨酸）。经过改造的营养缺陷型宿主能够摄取补充的 UAA，从而实现蛋白质合成过程中的无缝整合，无需扩增遗传密码。这种方法注重简便性和可扩展性，非常适合大规模生产标记蛋白质或生物材料。AHA 的生物正交叠氮基团支持点击化学，可用于蛋白质追踪或 ADC 开发等应用。尽管代谢工程仅限于类似于天然残基的类似物，但它可以优化产量和特异性，使其在工业生物催化和治疗性蛋白质修饰方面具有成本效益。

2. 场地特定整合：通过正交系统进行精密工程

位点特异性UAA插入利用工程化的tRNA/氨酰-tRNA合成酶（aaRS）对和重新利用的无义密码子（例如琥珀STOP）来实现残基水平的控制。正交系统通常来源于微生物，专门对UAA（例如对叠氮基-L-苯丙氨酸（pAzF））进行电荷转移，以实现靶向整合。这使得能够在预定位点进行精确的功能化（例如光交联或生物偶联），这对于开发ADC、FRET生物传感器或稳定化疗法至关重要。Profacgen等平台结合密码子优化、抑制型tRNA增强和基因组编辑，确保高保真度，从而推动合成生物学和精准医疗的发展。

图 1. UAA 掺入利用 tRNA/aaRS 对来响应琥珀密码子。

非天然氨基酸的应用

服务流程

样品提交要求

为确保您的 UAA 注册项目成功，请遵循以下提交指南：

1. 蛋白质序列信息
   • 提供目标蛋白质的完整氨基酸序列并指定 UAA 掺入的确切位点。
   • 指出表达系统（例如大肠杆菌、酵母、哺乳动物细胞）是否需要进行密码子优化。
2. UAA 规范
   • 指定所需的非天然氨基酸的类型（例如，对叠氮基-L-苯丙氨酸、高炔丙基甘氨酸）。
   • 指出所需的生物正交手柄（例如，叠氮化物、炔烃、酮）。
3. 表达系统
   • 指定首选的表达系统（例如大肠杆菌、酵母、哺乳动物细胞）。
   • 注意任何特定的载体要求（例如质粒骨架、启动子）。
4. 附加信息
   • 指定是否需要任何亲和标签（例如，His 标签、GST 标签）。
   • 指出纯化要求（例如，Ni-NTA亲和层析）。

迈博睿生物的专家提供最新的蛋白质工程技术，用于整合带有生物正交位点的 UAA，例如：

• 用于点击反应或 Staudinger 配位的叠氮化物；
• 用于点击反应的炔烃；
• 用于胺基反应的酮；
• 用于钯催化交叉偶联的芳基卤化物；
• 用于复分解的烯烃。

迈博睿生物提供将非天然氨基酸 (UAA) 掺入蛋白质的综合服务，可满足您的特定需求：

优势