推荐一篇发表在Angew上的文章：Sortase mediated multi-fragment assemblies by ligation site switching，文章的通讯作者是来自蒂宾根大学的Dirk Schwarzer教授，他们课题组主要致力于发展新的化学工具对蛋白质修饰的生理功能进行解析。
Sortase介导的连接反应（SML）是选择性偶联和修饰多肽以及蛋白质的一种常用工具。连接反应通过sortase识别保守的LPxTG基序（x可为任意氨基酸），在苏氨酸处结合形成硫酯中间体，释放下游序列，中间体可以进一步和N端带有甘氨酸的蛋白或多肽反应实现偶联。虽然SML在蛋白质化学中得到了广泛应用，但是多组分的SML仍然十分困难，目前采用的方法主要是挑选或是进化出正交的，可以选择性识别不同底物的sortase从而依次正交偶联，实现多片段的SML，但是这种方法依赖于酶的工程化和正交酶的数量。考虑到除了酶以外，参与到SML的另一个组分是底物分子，所以本篇文章作者从酶的底物出发进行改造和修饰，对底物N端和基序的反应性进行调节，从而实现了单一sortase介导的多组分SML。
作者将底物的N端利用对光敏感的邻硝基二甲氧基苯甲氧羰基(Nvoc)保护，变为关闭状态，从而使底物C端暴露的基序可以与另一分子的N端实现连接，后续进一步脱除底物N端保护基，使N端从关闭状态转变为活性状态，实现与第三种分子的连接。由于作者可以调控底物从关闭状态到活性状态的转变，从而可以重复SML的过程，实现多片段连接。此外，为了进一步拓宽应用范围，作者也对sortase识别的基序进行研究，发现除了P4位除了原来的亮氨酸以外，sortase还可以识别S-硫代-t-丁基-L-半胱氨酸，这种保护基可以被β巯基乙醇脱除从而生成天然的半胱氨酸，而半胱氨酸又可以进一步通过无金属的脱硫反应生成天然的丙氨酸。
利用设计好的策略，作者合成了一个四片段连接的肽段从而验证了方法的可行性，并将该方法应用于两个生物学问题的研究中。由于核小体重塑因子亚基BPTF含有可以和第四位赖氨酸具有三甲基修饰的组蛋白H3结合的植物同源结构域（PHD）以及可以和乙酰化修饰的组蛋白H4结合的溴结构域，为了探索BPTF对于两种不同蛋白上的不同修饰的结合力，作者基于H3和H4上结合的序列，利用多片段组合的SML方法合成了带有修饰和未修饰的四种多肽探针，发现BPTF中PHD和第四位赖氨酸具有三甲基修饰的组蛋白H3之间的结合更强。后续作者也利用新策略合成了不同长度的多价抗原，并发现随着抗原序列数目的增加，T细胞激活水平不断提高。
总之，本篇文章作者通过对底物进行修饰，发展了sortase介导的多片段偶联策略，为后续蛋白质化学提供了新的工具。
本文作者：YF
责任编辑：LDY
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202109032
文章引用：DOI：10.1002/anie.202109032
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