核糖体合成和翻译后修饰多肽（核糖体肽）的生物合成利用迭代催化增加其结构和活性多样性。传统上，迭代修饰酶修饰通常在线性前体肽上安装多个翻译后修饰，而不是以结构复杂、具有三维结构的成熟核糖体肽为底物，这需要对底物结合构象进行复杂的调控。
近日，兰州大学董世辉、雷东升、罗尚文和彭勇团队合作在《Nature Chemical Biology》发表题为“Iterative acylation on mature lasso peptides by widespread acetyltransferases”的研究论文。该研究首次揭示了一类丰富的GCN5相关的N-乙酰转移酶（GNAT），它们能够依次且连续地对套索肽结构中环外和环上的两个赖氨酸进行乙酰化，与典型的后修饰酶对线性多肽的迭代修饰不同。通过高分辨率冷冻电子显微镜技术以及酶学重组方法，阐述了IatT酶与“套索肽”的结合口袋，并确定了参与区分两步不同乙酰化的关键氨基酸残基。基于IatT与乙酰基的识别位点结构，对酰基结合口袋进行工程化扩大，以容纳长链酰基，达到创制脂化套索肽的目的。这种工程策略可以应用于任何编码GNAT的核糖体肽生物合成基因簇，从而高效促进核糖体脂肽的多样化。
兰州大学熊江博士（现为深圳湾实验室博士后）、博士研究生武山权、硕士研究生梁紫琦（已毕业）为共同第一作者，兰州大学化学化工学院天然产物化学全国重点实验室董世辉教授、物理科学与技术学院暨电镜中心雷东升教授、化学化工学院天然产物化学全国重点实验室罗尚文副教授、材料与能源学院暨电镜中心彭勇教授为共同通讯作者。本研究获得国家自然科学基金、甘肃省科技计划重大项目资助。
