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Toward efficient multiple-site incorporation of unnatural amino acids using cell-free translation system

Synthetic and Systems Biotechnology 2022年第1期7卷 522-532页

作者： Jiaqi Hou Xinjie Chen Nan Jiang Yanan Wang Yi Cui Lianju Ma Ying Lin Yuan Lu College of Life Sciences Shenyang Normal UniversityShenyang110034China Key Laboratory of Industrial Biocatalysis Ministry of EducationDepartment of Chemical EngineeringTsinghua UniversityBeijing100084China Guangdong Key Laboratory of Fermentation and Enzyme Engineering School of Biology and Biological EngineeringSouth China University of TechnologyGuangzhou510006China

Amber suppression has been widely used to incorporate unnatural amino acids(UNAAs)with unique structures or functional side-chain groups into specific sites of the target protein,which expands the scope of protein-coding ***,this traditional strategy does not allow multiple-site incorporation of different UNAAs into a single protein,which limits the development of unnatural *** address this challenge,the suppression method using multiple termination codons(TAG,TAA or TGA)was proposed,and cell-free unnatural protein synthesis(CFUPS)system was *** the analysis of incorporating 3 different UNAAs(p-propargyloxy-L-phenylalanine,p-azyl-phenylalanine and L-4-Iodophenylalanine)and mass spectrometry,the simultaneous usage of the codons TAG and TAA were suggested for better multiple-site UNAA *** CFUPS conditions were further optimized for better UNAA incorporation efficiency,including the orthogonal translation system(OTS)components,magnesium ions,and the redox *** study established a CFUPS approach based on multiple termination codon suppression to achieve efficient and precise incorporation of different types of UNAAs,thereby synthesizing unnatural proteins with novel physicochemical functions.

关键词： Cell-free protein synthesis Orthogonal translation system Unnatural protein Unnatural amino acid terminal codon suppression

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