今天和大家分享一篇发表在ACS Chemical Biology上的文章，题目是“Enzymatic Macrolactamization of mRNA Display Libraries for Inhibitor Selection”。本文的通讯作者是来自北卡罗来纳大学教堂山分校的Albert A. Bowers副教授，他们实验室主要关注潜在治疗化合物尤其是天然产物的合成、评估和修饰。这篇文章介绍了研究者开发出的基于酶促大内酰胺化的mRNA展示文库构建技术，可实现对靶标蛋白特异性结合多肽的有效筛选。

mRNA展示是一种强大的高通量展示技术，其核心是利用tRNA类似物嘌呤霉素构建mRNA-蛋白质融合体，实现了基因型与表型的直接结合。该技术可与大环化肽段结合，实现对蛋白靶标肽段配体的发现和药物筛选。已有许多方法被用于扩展mRNA展示库的化学多样性，包括基因编码重编程和双正交化学技术，然而基于酶促反应实现mRNA展示文库多样化的技术却少有报道。这篇工作中，研究者使用了常用的工业酶微生物谷氨酰胺转移酶（mTG）催化赖氨酸到谷氨酰胺异肽键形成构建环化的mRNA展示肽库。大环化可以提高肽段的亲和性和稳定性。

为验证mTG催化的多肽环化在mRNA展示文库构建中的作用，研究者们对mTG催化反应的底物耐受性进行了测试。结果表明，mTG具有高度的底物耐受性，可用于后续mRNA展示文库构建和特异性多肽的筛选。

接下来，研究者使用mTG构建了环肽化mRNA展示文库，并使用该文库分别对钙整合素结合蛋白1(CIB1)和免疫检查点蛋白B7-H3的环肽抑制剂进行了筛选，这两个筛选都得到了有效的低纳摩尔级别的环状结合物。随后的结构-活性研究表明，环化对该多肽的结合能力和抑制作用至关重要。CIB1粘合剂中的环化稳定了α-螺旋构象，而B7–H3抑制剂使用两个桥、一个mTG衍生的内酰胺和一个二硫化物来实现其效力。

综上，本研究展示了基于酶促反应构建mRNA展示库筛选配体的潜在优势，并建立了使用mTG实现mRNA显示的应用体系框架，成功筛选出了两个重要靶蛋白的高效环肽结合分子，为药物筛选提供了有效潜在手段。