A Compact Reprogrammed Genetic Code for De Novo Discovery of Proteolytically Stable Thiopeptides

化学 药物发现 天然产物 遗传密码 氨基酸 激酶 计算生物学 共晶 立体化学 生物化学 分子 生物 氢键 有机化学
作者
Alexander A. Vinogradov,Yue Zhang,Keisuke Hamada,Shunsuke Kobayashi,Kazuhiro Ogata,Toru Sengoku,Yuki Goto,Hiroaki Suga
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (12): 8058-8070 被引量:2
标识
DOI:10.1021/jacs.3c12037
摘要

Thiopeptides make up a group of structurally complex peptidic natural products holding promise in bioengineering applications. The previously established thiopeptide/mRNA display platform enables de novo discovery of natural product-like thiopeptides with designed bioactivities. However, in contrast to natural thiopeptides, the discovered structures are composed predominantly of proteinogenic amino acids, which results in low metabolic stability in many cases. Here, we redevelop the platform and demonstrate that the utilization of compact reprogrammed genetic codes in mRNA display libraries can lead to the discovery of thiopeptides predominantly composed of nonproteinogenic structural elements. We demonstrate the feasibility of our designs by conducting affinity selections against Traf2- and NCK-interacting kinase (TNIK). The experiment identified a series of thiopeptides with high affinity to the target protein (the best KD = 2.1 nM) and kinase inhibitory activity (the best IC50 = 0.15 μM). The discovered compounds, which bore as many as 15 nonproteinogenic amino acids in an 18-residue macrocycle, demonstrated high metabolic stability in human serum with a half-life of up to 99 h. An X-ray cocrystal structure of TNIK in complex with a discovered thiopeptide revealed how nonproteinogenic building blocks facilitate the target engagement and orchestrate the folding of the thiopeptide into a noncanonical conformation. Altogether, the established platform takes a step toward the discovery of thiopeptides with high metabolic stability for early drug discovery applications.
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
笨笨小刺猬完成签到,获得积分10
1秒前
自然的寒珊完成签到,获得积分10
1秒前
北冰石完成签到,获得积分10
2秒前
chilin完成签到,获得积分10
2秒前
zrw27发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
悦耳觅夏完成签到 ,获得积分10
4秒前
Jan完成签到,获得积分10
5秒前
Tough完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
Liufgui应助ljc采纳,获得10
6秒前
Lee完成签到 ,获得积分10
7秒前
歇洛克完成签到,获得积分10
7秒前
加贝火火完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
疯子魔煞发布了新的文献求助10
8秒前
QJL完成签到,获得积分10
8秒前
闪电完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
年少有你完成签到,获得积分10
9秒前
Jackson_Cai完成签到,获得积分10
10秒前
曾建完成签到 ,获得积分10
10秒前
小谭完成签到 ,获得积分10
10秒前
gffh完成签到,获得积分10
11秒前
追光者完成签到,获得积分20
11秒前
明亮随阴完成签到,获得积分10
11秒前
cTiyAmo完成签到,获得积分10
11秒前
WXY完成签到,获得积分10
12秒前
屋子完成签到,获得积分10
12秒前
研友_ngX12Z完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
quxiaofei发布了新的文献求助10
12秒前
jia完成签到,获得积分10
13秒前
bkagyin应助xiaoliu采纳,获得10
13秒前
zrw27完成签到,获得积分20
13秒前
耍酷的指甲油完成签到,获得积分10
13秒前
歇洛克发布了新的文献求助10
14秒前
害羞洙发布了新的文献求助10
14秒前
穆一手完成签到 ,获得积分10
15秒前
虚心的阿松完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015806
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555777
关于积分的说明 11318714
捐赠科研通 3288911
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812318
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027