分享一篇發表在chemical Science上的文章，題目為“Discovery of phosphotyrosine-binding oligopeptides with supramolecular target selectivity”。文章的三位通訊作者分別是來自紐約市立大學的Rein V. Ulijn教授、來自里斯本大學的A. Cec?lia A. Roque教授以及Ana Pina研究員。Rein V. Ulijn教授的主要研究方向是小肽納米材料的設計，A. Cec?lia A. Roque教授的主要研究方向是生物醫藥相關親和受體的開發，Ana Pina的研究興趣是多肽和蛋白相關的納米技術。
寡肽作為一種重要的生物小分子，在分子識別、自組裝以及催化調控等方面都發揮著重要作用，發展功能肽作為蛋白質功能標簽也逐漸引起了大家的研究興趣。對于功能肽的發現主要是通過計算機理性設計；組合篩選；動態肽段庫；噬菌體展示等方法來實現的。過量的酪氨酸磷酸化常見于代謝以及神經退行性疾病等，發展可以識別酪氨酸磷酸化的材料對于相關疾病的診療具有非常重要的意義。本研究中，作者設計了磷酸化酪氨酸的超分子材料，結合噬菌體展示的方法對磷酸化酪氨酸的結合肽進行了鑒定。作者使用芳香基團幫助生物分子自組裝形成超分子材料，此處為芴甲氧羰基-苯丙氨酸-酪氨酸-磷酸酯(Fmoc-FpY)，噬菌體展示采用的則是一個商品化的12肽的 M13 噬菌體庫。
作者首先評價了該超分子材料對于噬菌體庫中肽段的結合能力，通過透射電鏡檢測發現超分子可以和部分肽段有效結合，對于對照的M13則沒有結合，說明該超分子是具有明顯選擇性的。隨后作者通過三輪擴增篩選到了33個噬菌體的陽性克隆，通過測序發現這33個克隆對應了14條肽段。作者對這14條肽段的序列特征進行分析，希望可以獲得磷酸化酪氨酸結合肽的基序。
這14條肽段中，脯氨酸出現的頻率比較高，且大多數都有堿性氨基酸，除此之外，芳香族氨基酸出現的頻率也是比較高的。在14條肽段中P3，P7和P29是親和力最高的，作者合成了這三條多肽并在溶液中驗證了多肽與超分子之間的親和力，其中P7的親和力最強（KD =74±3 μM）。P7 肽段具有β發夾結構，脯氨酸以及其N端的KVYF序列對于結構穩定是比較重要的，通過點突變實驗作者也證明了N端KVYF對于結構穩定的重要性。隨后作者通過磷酸根底物的動力學實驗證明P7具有較高的磷酸酶活性。P7能夠與超分子結合，具有適當的催化活性并表現出濃度的依賴性，因此作者提出P7可以作為酪氨酸磷酸化失調導致疾病的潛在診療工具，同時其本身分子量較小，理論上催化活性會比蛋白更加穩定。
總之這篇文章作者利用磷酸化酪氨酸的超分子材料，發現了較高結合力的磷酸化酪氨酸結合肽。
本文作者：XWD
責任編輯：LDY
文章鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/sc/d1sc04420f
原文引用：DOI：https://doi.org/10.1039/D1SC04420F
