非天然氨基酸在蛋白质晶体结构解析中的应用

获得晶体衍射的相位信息是结构测定的关键步骤和瓶颈之一。利用重原子的反常衍射效应导出相位常常能得到较好的结果，也是目前最流行的方法。经典的方法是在获得蛋白质晶体之后，用含有重原子的溶液浸泡，为了获得合适的晶体需要尝试大量的条件，而且这种方法常常会在晶体中导入低占有率的位点，也有可能改变蛋白的晶泡参数或构象，从而对数据的解析造成很大困难。另一种常用的方法是用硒代甲硫氨酸取代甲硫氨酸位点，此法也存在诸多问题。.应用基因编码的碘代氨基酸获得晶体衍射的相位信息，将有可能克服现有技术的缺点，加快晶体结构测定的过程和降低其成本。其优势如下：1.碘代氨基酸基本上没有毒性。2.产率高。利用终止密码子编码碘代酪氨酸，突变体蛋白的产量可达到野生型的20-50%。3.反常散射率高。碘原子在CuKa波长的反常散射是6.85e-，信号是硫原子（0.56 e-）的12倍。

获得晶体衍射的相位信息是结构测定的关键步骤和瓶颈之一。利用重原子的反常衍射效应导出相位常常能得到较好的结果，也是目前最流行的方法，但是此法也存在诸多问题。应用基因编码的碘代氨基酸获得晶体衍射的相位信息，将有可能克服现有技术的缺点，加快晶体结构测定的过程和降低其成本。. 在本项目的支持下，我已经成功完成P450BM3突变库的构建工作；高效合成了3-碘代酪氨酸和3,5-双碘酪氨酸；筛选出3-碘代酪氨酸的氨酰tRNA合成酶，诱导表达151位插入3-I-Tyr的GFP，并进行纯化；实现3-甲硫酪氨酸在目标蛋白中的插入。发表Angew. Chem. Intl. Ed.文章一篇。