介绍一篇发表在JACS上的文章，文章标题是“Genetic Encoding of Fluoro-L-tryptophans for Site-Specific Detection of Conformational Heterogeneity in Proteins by NMR Spectroscopy”。文章的通讯作者是来自澳大利亚国立大学的Thomas Huber教授和Gottfried Otting教授。Thomas Huber教授的研究方向是有机化学，Gottfried Otting教授主要从事生物大分子的核磁技术的开发。
蛋白在不同生理状态存在着不同的构象，目前的分析方法很难检测蛋白构象的瞬时变化。大分子的核磁扫描可以在相对native条件下，检测蛋白质构象的变化。特别的是，蛋白质的氨基酸残基中如果引入氟原子则很容易被19F核磁共振波谱检测到。作者因而认为，如果通过遗传密码拓展技术在蛋白中插入含氟的非天然氨基酸，则有可能通过检测19F的化学位移变化来检测蛋白构象变化。作者在本研究先开发了一套编码F-Trp的tRNA合成酶，分别编码4-氟色氨酸(4F-Trp)、5-氟色氨酸(5F-Trp)、6-氟色氨酸(6F-Trp)和7-氟色氨酸(7F-Trp)的结构。其次选择了AncCDT-1蛋白作为研究对象，将相应的F-Trp引入至W71位。已知AncCDT-1是含有双结构域的蛋白，在结合氨基酸后会发生较大的构象变化。因此，将F-Trp引入至结合位点附近的W71，则会通过19F观测到AncCDT-1结合氨基酸前后化学位移的变化。作者加入不同的氨基酸，发现19F的位移存在明显的转换，且转换后在His等添加组出现了明显的异质性，显示出在氨基酸添加组AncCDT-1存在复杂的构象变化。另外一个案例将F-Trp引入至NS2B-NS3蛋白酶的W83位。引入F-Trp后发现其native的构象便存在异质性，但是同时引入蛋白酶抑制剂1发现能够使其保持构象一致性。总之，本研究通过遗传密码拓展技术在蛋白中插入氟代色氨酸，并在两个案例中通过检测19F的化学位移变化来检测蛋白构象变化。原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03743文章引用：10.1021/jacs.4c03743
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