分享一篇发表在Nature Communications上的文章，文章标题“A cysteine-less and ultra-fast split intein rationally engineered from being aggregation-prone to highly efficient in protein trans-splicing”，文章的通讯作者是来自明斯特大学的Henning D. Mootz教授。其课题组主要从事细胞动力学和成像方面的工作。

内含肽是一种能够自主剪接蛋白质骨架的结构域，可用于对蛋白质进行工程化改造。在分裂为内含肽的过程中，蛋白质剪接涉及两个单独的前体蛋白：它们首先结合并折叠，形成具有活性的内含肽结构域，随后经历反式剪接得到产物。其中，存在一类特殊的无半胱氨酸分裂内含肽，它们在剪接位点不需要半胱氨酸，具有对氧化条件不敏感等优势，但同时也存在剪接效率较低的缺陷。本文，作者通过突变改造一种无半胱氨酸分裂内含肽Aes123 PolB1，降低了其容易聚集的趋势，并大大提高了其剪接活性。

作者首先测试了野生型的剪接效率，N端片段与C端片段以1:3的比例混合，最终仍只得到大约30%的剪接产物。为此，作者首先粗略地考察了N端片段的溶液构象。通过体积排阻色谱法，作者发现主要馏分呈现出至少约2000 kDa的分子量，表明N端片段为高度寡聚的状态。通过圆二色谱，作者进一步揭示了N端片段寡聚体呈现出β折叠。卡宾印记实验标明，N端片段主要是由部分折叠的N1和无序的N2构成。作者分析这一部分无序区域是聚集形成β折叠片、阻碍活性内含肽形成的关键因素。

作者结合生信分析扫描得到可能诱导聚集的片段，并通过突变改造，在保留内含肽活性的同时降低其聚集趋势。最终作者得到改造后的CLm内含肽，它达到了大约89%的剪接效率，约为野生型的3倍。

本文作者：ZF

责任编辑：WYQ

DOI：10.1038/s41467-025-57596-x

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-57596-x