李 佳, 孟 清

(东华大学 生物科学与技术研究所，上海 201620)

蛋白质修饰指通过各种化学方法和生物方法对目标蛋白在各种环境中进行操作，以便更好地研究蛋白的结构、生物学功能及蛋白与蛋白之间的相互作用[1-3]。化学手段存在许多不足之处：常用的化学基团会产生混合的标记蛋白；有些对蛋白的浓度和蛋白的侧链性质要求较高，普遍性不强[4]；多肽配体、荧光配体、其它小分子配体的非共价标记不稳定，而且多肽蛋白的存在可能会干扰蛋白的功能[5-9]；通过蛋白质翻译过程引入一个非自然的氨基酸到目标蛋白上，也可以实现无缝标记，可是这个技术比较复杂，对引入的标签或修饰类型也有较多的限制[10]。

蛋白质内含子(intein)是具有自我催化活性的蛋白质。翻译成熟后，内含子会自我切除，然后将两侧的外显子(extein)以肽键的形式连接起来[11]。而断裂蛋白质内含子(split intein)的N端和C端可以相互识别，形成有活性的蛋白构象，然后发生反式剪接反应(trans-splicing)[12]。在某些情况下，split intein的某一端可以发生断裂反应(cleavage)：当N端外显子缺失时，会催化inetin的C端发生断裂，在蛋白的N末端产生一个硫酯键，然后可以利用化学反应添加一个标记物到蛋白质的N末端[13]；当C端外显子缺失时，N末端的断裂反应会在N端外显子的C末端产生一个硫酯键[14-15]，接下来这个硫酯键可以和半胱氨酸残基或者标记的半胱氨酸残基类似物反应，实现对蛋白的特异性标记[16-18]。

利用断裂蛋白内含子的反式剪接特性对目标蛋白进行标记是一个非常有潜力的生物标记工具，其主要优点有[19-21]：引入较少或者通过突变不引入外源氨基酸；……