人工纤维小体骨架蛋白的分子设计与自组装

作     者：闫治华 刘娜 刘远声 许成钢 YAN Zhi-Hua;LIU Na;LIU Yuan-Sheng;XU Cheng-Gang

作者机构：浙江农林大学动物科技学院动物医学院兽医系杭州311300 化学生物学与分子工程教育部重点实验室山西大学生物技术研究所太原030006 

出 版 物：《中国生物化学与分子生物学报》 (Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology)

年 卷 期：2022年第38卷第12期

页      面：1694-1702页

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.32170053) 山西省自然科学基金(No.201901D211195) 浙江农林大学科研发展基金(No.2022LFR065)资助 

主　　题：解纤维梭菌 纤维小体 骨架蛋白 肽-蛋白质共价偶联技术 分子设计与固定化组装 

摘      要：纤维小体是厌氧微生物分泌的能够高效降解木质纤维素的一种多酶复合体。其骨架蛋白质的大量重组合成是人工纤维小体构建的关键。为了构建全长的结构复杂的能招募大量酶亚基的骨架蛋白质,本研究对解纤维梭菌Ruminiclostridum cellulolyticum骨架蛋白CipC进行分子模块化设计,并分别与肽-蛋白质共价偶联系统SpyTag/SpyCatcher和SnoopTag/SnoopCatcher融合表达。然后分别通过非固定化和固定化组装策略对人工纤维小体骨架蛋白质进行了初步组装。结果显示,SpyTag和SpyCatcher、SnoopTag和SnoopCatcher之间自发形成稳定的共价异肽键,而且SpyTag和SnoopCatcher,SnoopTag和SpyCacther之间无交叉反应。最终成功组装出含有不同数量黏附域的骨架蛋白质,实现骨架蛋白链的延伸。本研究为构建结构更复杂、活性更高的人工纤维小体提供了新的设计思路并奠定了其技术基础。