Continuous directed evolution of aminoacyl-tRNA synthetases

氨酰tRNA合成酶 定向进化 定向分子进化 氨基酸 生物 氨基酰基tRNA合成酶 转移RNA 苯丙氨酸 生物化学 蛋白质工程 遗传学 计算生物学 基因 核糖核酸 突变体
作者
David I. Bryson,Chenguang Fan,Litao Guo,Corwin Miller,Dieter Söll,David R. Liu
出处
期刊:Nature Chemical Biology [Nature Portfolio]
卷期号:13 (12): 1253-1260 被引量:238
标识
DOI:10.1038/nchembio.2474
摘要

The use of phage-assisted continuous evolution (PACE) with both positive and negative selection enables the rapid development of orthogonal aminoacyl-tRNA synthetases with high activity and selectivity for noncanonical amino acids. Directed evolution of orthogonal aminoacyl-tRNA synthetases (AARSs) enables site-specific installation of noncanonical amino acids (ncAAs) into proteins. Traditional evolution techniques typically produce AARSs with greatly reduced activity and selectivity compared to their wild-type counterparts. We designed phage-assisted continuous evolution (PACE) selections to rapidly produce highly active and selective orthogonal AARSs through hundreds of generations of evolution. PACE of a chimeric Methanosarcina spp. pyrrolysyl-tRNA synthetase (PylRS) improved its enzymatic efficiency (kcat/KMtRNA) 45-fold compared to the parent enzyme. Transplantation of the evolved mutations into other PylRS-derived synthetases improved yields of proteins containing noncanonical residues up to 9.7-fold. Simultaneous positive and negative selection PACE over 48 h greatly improved the selectivity of a promiscuous Methanocaldococcus jannaschii tyrosyl-tRNA synthetase variant for site-specific incorporation of p-iodo-L-phenylalanine. These findings offer new AARSs that increase the utility of orthogonal translation systems and establish the capability of PACE to efficiently evolve orthogonal AARSs with high activity and amino acid specificity.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
2秒前
2秒前
2秒前
YIDAN发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI2S应助fkdbdy采纳,获得10
4秒前
5秒前
吉以寒完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
小毛线发布了新的文献求助10
7秒前
鲨鱼发布了新的文献求助10
8秒前
max完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
共享精神应助jiangqin123采纳,获得30
10秒前
小阿博完成签到,获得积分10
11秒前
希望天下0贩的0应助董ddd采纳,获得10
12秒前
Magan应助辛勤太阳采纳,获得20
13秒前
CipherSage应助yzh采纳,获得10
13秒前
princesun083完成签到,获得积分10
13秒前
孟冬发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
小马甲应助max采纳,获得10
15秒前
鲨鱼完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
大个应助舒适的白开水采纳,获得10
16秒前
17秒前
充电宝应助iu采纳,获得10
17秒前
团团完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
BLUE发布了新的文献求助10
19秒前
科研小白完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
XUU发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22秒前
23秒前
24秒前
俊逸的凝珍完成签到,获得积分10
24秒前
百浪多息完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
ESDU TM 218 An example of air data pressure correction with a dependency on engine power settings 400
PRINCIPLES OF BEHAVIORAL ECONOMICS Microeconomics & Human Behavior 400
The Red Peril Explained: Every Man, Woman & Child Affected 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5035772
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4268764
关于积分的说明 13308252
捐赠科研通 4079533
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2231534
邀请新用户注册赠送积分活动 1239737
关于科研通互助平台的介绍 1165643