分选酶A在蛋白修饰上的应用

来源：作者：人气：-发表时间：2025-12-22 13:22:00【大中小】

在蛋白质研究与应用中，“精准标记”与“定向功能化”是突破技术瓶颈的关键，不仅要保证蛋白质天然活性不受影响，又要实现修饰分子的位点可控、高效偶联。对于传统化学偶联的随机修饰、产物不均一问题，长期制约着蛋白质在科研与产业中的价值释放。而分选酶A（SortaseA）介导的生物偶联技术，以其“位点精准、反应温和、普适性强”的独特优势，业已成为蛋白质标记与功能化领域的“明星技术”，为各类应用场景提供了标准化解决方案。

一、蛋白质修饰的“精准导航系统”

分选酶A具有严格的“底物识别-催化偶联”机制：

识别精准性：仅特异性结合目标蛋白上的LPXTG短肽标签，修饰分子需携带互补的甘氨酸序列，形成“锁钥式”配对。

反应温和性：无需高温、强酸碱或有毒化学催化剂，在生理条件下（pH6.5-8.0、室温）即可高效反应。

偶联稳定性：催化形成的肽键在体内外均具备高度稳定性，不易水解或脱靶，解决了传统化学偶联（如马来酰亚胺-巯基反应）中修饰分子易脱落的问题。

二、蛋白质标记与功能化的关键应用场景

①荧光标记与动态追踪：Dillard KE等人研究提出了一种分选酶介导的CRISPR-Cas复合物荧光标记方案，其利用分选酶识别蛋白N端或C端的短肽标签，将小型荧光肽定点偶联到CRISPR复合物上。这种标记方式避免了传统标记中苛刻条件或大分子表位对CRISPR复合物活性的破坏，且分选酶在高离子强度、4℃等温和条件下仍保持活性，兼容多种有机荧光团。标记后的复合物可用于DNA幕帘技术中的单分子荧光成像，实现对CRISPR-Cas复合物与DNA相互作用的动态追踪【1】

图：N-terminal sortase labeling of Cas1–Cas2. Structure of Cas1–Cas2 complexed with DNA

②生物素标记与高灵敏度检测：有研究首次证实分选酶A的非典型异肽连接活性可用于重组蛋白修饰。实验中，研究者用生物素修饰的LPETG肽作为底物，在分选酶A催化下，将生物素特异性偶联到Fn3-PLN₃-ELP融合蛋白的菌毛结构域赖氨酸上，之后通过链霉亲和素-Cy5进行免疫印迹检测，结合SDS-PAGE和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱验证，只有含菌毛结构域和生物素修饰LPETG肽的反应体系才会出现目标蛋白的生物素化条带。该方式实现了生物素对蛋白特定位点的精准标记，借助链霉亲和素系统达成了目标蛋白的高灵敏度鉴定。【2】

图：Sortase A catalyzes protein-small molecule isopeptide ligation

③位点特异性交联：为实时观察流感病毒出芽过程中糖蛋白的动态，研究者采用分选酶A介导的位点特异性标记策略。研究者先对流感病毒的血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）这两种糖蛋白进行基因修饰，使其携带LPXTG识别序列。随后用分选酶A催化含特定功能基团的寡甘氨酸探针与糖蛋白交联标记。该标记方式可在感染状态下特异性标记病毒糖蛋白，且不影响病毒活性，成功实现对活细胞内流感病毒糖蛋白的定位追踪，为解析病毒包膜成分组装及病毒颗粒形成的分子机制提供了关键工具。【3】

图： Structural representation of sortase cleavage site mutations in hemagglutinin and neuraminidase

分选酶A正以其“位点精准、反应温和、普适性强”的独特优势，正重新塑造蛋白质标记与功能化的技术标准。无论是科研还是企业需求，分选酶A都提供了最优选择，因此正成为推动蛋白质科学与生物产业创新的核心动力！

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Seebio^® 分选酶A（Sortase A）	ECE0720A-50μg	50μg/100μg/1mg/支

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参考文献

【1】Dillard KE, Schaub JM, Brown MW, Saifuddin FA, Xiao Y, Hernandez E, Dahlhauser SD, Anslyn EV, Ke A, Finkelstein IJ. Sortase-mediated fluorescent labeling of CRISPR complexes. Methods Enzymol. 2019;616:43-59. doi: 10.1016/bs.mie.2018.10.031.

【2】Bellucci JJ, Bhattacharyya J, Chilkoti A. A noncanonical function of sortase enables site-specific conjugation of small molecules to lysine residues in proteins. Angew Chem Int Ed Engl. 2015 Jan 7;54(2):441-5. doi: 10.1002/anie.201408126.

【3】Popp MW, Karssemeijer RA, Ploegh HL. Chemoenzymatic site-specific labeling of influenza glycoproteins as a tool to observe virus budding in real time. PLoS Pathog. 2012;8(3):e1002604. doi: 10.1371/journal.ppat.1002604.