Engineered triply orthogonal pyrrolysyl–tRNA synthetase/tRNA pairs enable the genetic encoding of three distinct non-canonical amino acids

转移RNA 遗传密码 氨基酸 非规范的 氨酰tRNA合成酶 核糖核酸 生物 立体化学 生物化学 化学 基因 细胞生物学
作者
Daniel L. Dunkelmann,Julian C. W. Willis,Adam T. Beattie,Jason W. Chin
出处
期刊:Nature Chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:12 (6): 535-544 被引量:133
标识
DOI:10.1038/s41557-020-0472-x
摘要

Expanding and reprogramming the genetic code of cells for the incorporation of multiple distinct non-canonical amino acids (ncAAs), and the encoded biosynthesis of non-canonical biopolymers, requires the discovery of multiple orthogonal aminoacyl–transfer RNA synthetase/tRNA pairs. These pairs must be orthogonal to both the host synthetases and tRNAs and to each other. Pyrrolysyl–tRNA synthetase (PylRS)/PyltRNA pairs are the most widely used system for genetic code expansion. Here, we reveal that the sequences of ΔNPylRS/ΔNPyltRNA pairs (which lack N-terminal domains) form two distinct classes. We show that the measured specificities of the ΔNPylRSs and ΔNPyltRNAs correlate with sequence-based clustering, and most ΔNPylRSs preferentially function with ΔNPyltRNAs from their class. We then identify 18 mutually orthogonal pairs from the 88 ΔNPylRS/ΔNPyltRNA combinations tested. Moreover, we generate a set of 12 triply orthogonal pairs, each composed of three new PylRS/PyltRNA pairs. Finally, we diverge the ncAA specificity and decoding properties of each pair, within a triply orthogonal set, and direct the incorporation of three distinct non-canonical amino acids into a single polypeptide. Non-canonical amino acids (ncAAs) can be incorporated into proteins in cells using orthogonal aminaocyl–tRNA synthetase/tRNA pairs; the most widely adopted system is based on a pyrrolysyl–tRNA synthetase (PylRS)/tRNA pair. Now, three new PylRS/tRNA pairs have been developed that are mutually orthogonal and can be used together to site-specifically incorporate three distinct ncAAs into a single protein.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xuyang完成签到,获得积分10
1秒前
阿达完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
大苏子哥哥完成签到,获得积分10
5秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
6秒前
Survive完成签到,获得积分0
7秒前
Yonckham完成签到,获得积分10
9秒前
可爱的函函应助polystyrene采纳,获得10
9秒前
logonod发布了新的文献求助10
9秒前
老实的清炎完成签到,获得积分10
10秒前
how完成签到 ,获得积分10
10秒前
meng完成签到,获得积分10
10秒前
晚晚完成签到,获得积分10
10秒前
光亮青柏发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
阿正完成签到,获得积分10
11秒前
14秒前
文艺的冬卉完成签到,获得积分20
14秒前
logonod完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
袁pei完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
hewd3发布了新的文献求助10
17秒前
火星上大白菜完成签到,获得积分10
17秒前
仁和完成签到 ,获得积分10
17秒前
spenley发布了新的文献求助10
18秒前
wangji_2017完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
20秒前
getDoc完成签到,获得积分10
20秒前
窗前明月发布了新的文献求助10
20秒前
pterionGao发布了新的文献求助30
20秒前
kyokukou完成签到,获得积分10
21秒前
lee完成签到,获得积分10
21秒前
ymr完成签到,获得积分10
21秒前
茶多酚完成签到,获得积分10
21秒前
sunglow11完成签到,获得积分0
21秒前
小蘑菇应助tuo采纳,获得10
22秒前
zy完成签到 ,获得积分10
24秒前
NexusExplorer应助hewd3采纳,获得10
24秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451376
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263329
关于积分的说明 17607439
捐赠科研通 5516185
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903669
邀请新用户注册赠送积分活动 1880634
关于科研通互助平台的介绍 1722651