分選酶A（Sortase A）是革蘭氏陽性菌分泌的一類膜結(jié)合轉(zhuǎn)肽酶，其核心功能是：它能精準識別特定氨基酸序列（LPXTG），在蘇氨酸（T）和甘氨酸（G）之間切割，隨后將蛋白的C端與細胞壁肽聚糖的氨基通過酰胺鍵共價連接，完成錨定，像“分子裁縫”一樣催化共價連接，既保證了連接的特異性，又不破壞生物分子活性。
Seebio?分選酶 A 是在野生型分選酶 A 基礎(chǔ)上，經(jīng)進化突變，優(yōu)化篩選獲得。該酶的核心特點是“活性高、底物親和力強、特異性保留、應(yīng)用場景廣”--既解決了野生型分選酶A需高酶量/高底物濃度/長時間反應(yīng)的痛點，又實現(xiàn)了低濃度LPETG場景的高效催化，為生物偶聯(lián)（如細胞表面蛋白標記、ADC定點偶聯(lián)、蛋白固定化）提供了更實用的工具酶。
Seebio?分選酶A催化活性較野生型提升明顯
Seebio?分選酶A的底物識別與周轉(zhuǎn)效率顯著改善
動力學(xué)指標 | 野生型 | Seebio?分選酶A | 關(guān)鍵差異 |
周轉(zhuǎn)率(κcat) | 1.5±0.2s-1 | 4.8±0.8s-1 | 提升3倍，催化反應(yīng)速率提高 |
LPETG結(jié)合(κmLPETG) | 7.6±0.5mM | 0.17±0.03mM | 降低45倍，對LPETG親和力增強 |
GGG結(jié)合(κmGGG) | 140±30μM | 4800±700μM | 升高34倍，對GGG的親和力下降 |
一、ADC藥物開發(fā)
分選酶A可以識別LPXTG氨基酸序列，將T-G間肽鍵斷裂形成LPXT-SrtA，含親核oligo-G的分子進入重構(gòu)形成新的肽鍵，相較于傳統(tǒng)化學(xué)偶聯(lián)的ADC藥物，藥物抗體比率（DAR）通常為0-8，導(dǎo)致療效不穩(wěn)定、毒副作用強。分選酶介導(dǎo)的連接更加精準快捷，使DAR值固定為2或4，從源頭解決異質(zhì)性問題。
如阿斯利康在研發(fā)靶向HER2的ADC藥物時，采用分選酶A五突變體（催化活性較野生型提升50倍），實現(xiàn)毒素與曲妥珠單抗的定點偶聯(lián)，產(chǎn)物DAR均一率達98%，臨床前試驗中腫瘤抑制率較傳統(tǒng)ADC提升30%，且血液毒性顯著降低[1]
二、酶工程改造
通過分選酶催化，可將單個酶分子連接成多聚體（如二聚體、四聚體），提升酶的催化效率和熱穩(wěn)定性；或使線形蛋白環(huán)化，減少蛋白酶水解，延長體內(nèi)半衰期。
江南大學(xué)團隊在(S)-羰基還原酶的C端添加GGGGSLPETGG序列，經(jīng)分選酶A催化形成二聚體，改造后的酶比酶活提升3.2倍，熱穩(wěn)定性提高15℃，用于不對稱還原合成手性醇時反應(yīng)時間大幅縮短，相關(guān)技術(shù)已獲國家專利授權(quán)并應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。[2]
圖：Stereoviewof the overall model structure of enzyme-cofactor docking with NADPH (a) and NADH (b), respectively, illustrated by the PyMOL program.
三、蛋白質(zhì)功能研究
分選酶A可以識別底物結(jié)構(gòu)中的LPXTG基序，切割蘇氨酸和甘氨酸殘基之間的肽鍵形成一個共價的酰基-酶中間體，這個中間體被細胞表面的親核的N端3×甘氨酸殘基分解后，在細胞和底物之間形成肽鍵。
北京時間2023年9月4日，西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院高曉飛團隊在Cell Research上在線發(fā)表研究論文。該團隊開發(fā)的紅細胞載藥平臺實現(xiàn)了在紅細胞表面高效穩(wěn)定偶聯(lián)小分子和蛋白。其通過改造過的紅細胞平臺，并在紅細胞表面搭載pro-uPA以治療血栓性疾病。在體外和體內(nèi)的溶栓試驗結(jié)果表明，與單純的pro-uPA蛋白相比，偶聯(lián)在紅細胞表面的pro-uPA更安全，并且其短期和長期溶栓藥效都具有顯著優(yōu)勢。這項研究驗證了紅細胞載藥的優(yōu)越性，為血栓性疾病的臨床治療提供了新方向。[3]
圖. Engineering RBCs with pro-uPA for dissolving thrombi
從實驗室的基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)界的規(guī)?；瘧?yīng)用，分選酶憑借其高特異性、高兼容性的優(yōu)勢，正在改寫生物醫(yī)藥、合成生物學(xué)等領(lǐng)域的技術(shù)格局。
產(chǎn)品訂購
產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品貨號 | 包裝規(guī)格 |
Seebio? 分選酶A（Sortase A） | ECE0720A-50μg | 50μg/支 |
Seebio? 分選酶A（Sortase A） | ECE0720A-100μg | 100μg/支 |
Seebio? 分選酶A（Sortase A） | ECE0720A-1mg | 1mg/支 |
相關(guān)產(chǎn)品
產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品貨號 | 包裝規(guī)格 |
Seebio? 重組煙草蝕紋病毒蛋白酶（TEV酶） | EBY3644B | 5mg/10mg |
Seebio?TEV 蛋白酶（TEV Protease）活性測定試劑盒(熒光法) | EKM0101B | 50T |
SUMO 蛋白酶(凍干粉) | EAE0087A | 1mg |
重組腸激酶 | ECE1123A | 100U |
大腸桿菌表達重組腸激酶（不帶標簽） | DAA1065A | 100U |
重組HRV 3C蛋白酶 | FCE1220A | 1KU |
參考文獻
【1】Stefan, Nikolas, et al."Highly potent, anthracycline-based antibody drug conjugates generated by enzymatic, site-specific conjugation." Molecular Cancer Therapeutics (2017):molcanther.0688.2016。
【2】Nie Y, Xiao R,, et al. Novel anti-Prelog stereospecific carbonyl reductases from Candida parapsilosis for asymmetric reduction of prochiral ketones. Org Biomol Chem. 2011 Jun 7;9(11):4070-8. doi: 10.1039/c0ob00938e.
【3】Huang, Y., Nie, X., Liu, X. et al. Development of a highly-efficient erythrocyte-drug covalent conjugation platform and its use in treating thrombotic disorders. Cell Res 33, 887-890 (2023). doi.org/10.1038/s41422-023-00868-2
分選酶A（Sortase A）是革蘭氏陽性菌分泌的一類膜結(jié)合轉(zhuǎn)肽酶，其核心功能是：它能精準識別特定氨基酸序列（LPXTG），在蘇氨酸（T）和甘氨酸（G）之間切割，隨后將蛋白的C端與細胞壁肽聚糖的氨基通過酰胺鍵共價連接，完成錨定，像“分子裁縫”一樣催化共價連接，既保證了連接的特異性，又不破壞生物分子活性。
Seebio?分選酶 A 是在野生型分選酶 A 基礎(chǔ)上，經(jīng)進化突變，優(yōu)化篩選獲得。該酶的核心特點是“活性高、底物親和力強、特異性保留、應(yīng)用場景廣”--既解決了野生型分選酶A需高酶量/高底物濃度/長時間反應(yīng)的痛點，又實現(xiàn)了低濃度LPETG場景的高效催化，為生物偶聯(lián)（如細胞表面蛋白標記、ADC定點偶聯(lián)、蛋白固定化）提供了更實用的工具酶。
Seebio?分選酶A催化活性較野生型提升明顯
Seebio?分選酶A的底物識別與周轉(zhuǎn)效率顯著改善
動力學(xué)指標 | 野生型 | Seebio?分選酶A | 關(guān)鍵差異 |
周轉(zhuǎn)率(κcat) | 1.5±0.2s-1 | 4.8±0.8s-1 | 提升3倍，催化反應(yīng)速率提高 |
LPETG結(jié)合(κmLPETG) | 7.6±0.5mM | 0.17±0.03mM | 降低45倍，對LPETG親和力增強 |
GGG結(jié)合(κmGGG) | 140±30μM | 4800±700μM | 升高34倍，對GGG的親和力下降 |
一、ADC藥物開發(fā)
分選酶A可以識別LPXTG氨基酸序列，將T-G間肽鍵斷裂形成LPXT-SrtA，含親核oligo-G的分子進入重構(gòu)形成新的肽鍵，相較于傳統(tǒng)化學(xué)偶聯(lián)的ADC藥物，藥物抗體比率（DAR）通常為0-8，導(dǎo)致療效不穩(wěn)定、毒副作用強。分選酶介導(dǎo)的連接更加精準快捷，使DAR值固定為2或4，從源頭解決異質(zhì)性問題。
如阿斯利康在研發(fā)靶向HER2的ADC藥物時，采用分選酶A五突變體（催化活性較野生型提升50倍），實現(xiàn)毒素與曲妥珠單抗的定點偶聯(lián)，產(chǎn)物DAR均一率達98%，臨床前試驗中腫瘤抑制率較傳統(tǒng)ADC提升30%，且血液毒性顯著降低[1]
二、酶工程改造
通過分選酶催化，可將單個酶分子連接成多聚體（如二聚體、四聚體），提升酶的催化效率和熱穩(wěn)定性；或使線形蛋白環(huán)化，減少蛋白酶水解，延長體內(nèi)半衰期。
江南大學(xué)團隊在(S)-羰基還原酶的C端添加GGGGSLPETGG序列，經(jīng)分選酶A催化形成二聚體，改造后的酶比酶活提升3.2倍，熱穩(wěn)定性提高15℃，用于不對稱還原合成手性醇時反應(yīng)時間大幅縮短，相關(guān)技術(shù)已獲國家專利授權(quán)并應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。[2]
圖：Stereoviewof the overall model structure of enzyme-cofactor docking with NADPH (a) and NADH (b), respectively, illustrated by the PyMOL program.
三、蛋白質(zhì)功能研究
分選酶A可以識別底物結(jié)構(gòu)中的LPXTG基序，切割蘇氨酸和甘氨酸殘基之間的肽鍵形成一個共價的?；?酶中間體，這個中間體被細胞表面的親核的N端3×甘氨酸殘基分解后，在細胞和底物之間形成肽鍵。
北京時間2023年9月4日，西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院高曉飛團隊在Cell Research上在線發(fā)表研究論文。該團隊開發(fā)的紅細胞載藥平臺實現(xiàn)了在紅細胞表面高效穩(wěn)定偶聯(lián)小分子和蛋白。其通過改造過的紅細胞平臺，并在紅細胞表面搭載pro-uPA以治療血栓性疾病。在體外和體內(nèi)的溶栓試驗結(jié)果表明，與單純的pro-uPA蛋白相比，偶聯(lián)在紅細胞表面的pro-uPA更安全，并且其短期和長期溶栓藥效都具有顯著優(yōu)勢。這項研究驗證了紅細胞載藥的優(yōu)越性，為血栓性疾病的臨床治療提供了新方向。[3]
圖. Engineering RBCs with pro-uPA for dissolving thrombi
從實驗室的基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)界的規(guī)?；瘧?yīng)用，分選酶憑借其高特異性、高兼容性的優(yōu)勢，正在改寫生物醫(yī)藥、合成生物學(xué)等領(lǐng)域的技術(shù)格局。
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產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品貨號 | 包裝規(guī)格 |
Seebio? 分選酶A（Sortase A） | ECE0720A-50μg | 50μg/支 |
Seebio? 分選酶A（Sortase A） | ECE0720A-100μg | 100μg/支 |
Seebio? 分選酶A（Sortase A） | ECE0720A-1mg | 1mg/支 |
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Seebio? 重組煙草蝕紋病毒蛋白酶（TEV酶） | EBY3644B | 5mg/10mg |
Seebio?TEV 蛋白酶（TEV Protease）活性測定試劑盒(熒光法) | EKM0101B | 50T |
SUMO 蛋白酶(凍干粉) | EAE0087A | 1mg |
重組腸激酶 | ECE1123A | 100U |
大腸桿菌表達重組腸激酶（不帶標簽） | DAA1065A | 100U |
重組HRV 3C蛋白酶 | FCE1220A | 1KU |
參考文獻
【1】Stefan, Nikolas, et al."Highly potent, anthracycline-based antibody drug conjugates generated by enzymatic, site-specific conjugation." Molecular Cancer Therapeutics (2017):molcanther.0688.2016。
【2】Nie Y, Xiao R,, et al. Novel anti-Prelog stereospecific carbonyl reductases from Candida parapsilosis for asymmetric reduction of prochiral ketones. Org Biomol Chem. 2011 Jun 7;9(11):4070-8. doi: 10.1039/c0ob00938e.
【3】Huang, Y., Nie, X., Liu, X. et al. Development of a highly-efficient erythrocyte-drug covalent conjugation platform and its use in treating thrombotic disorders. Cell Res 33, 887-890 (2023). doi.org/10.1038/s41422-023-00868-2
