[发明专利]利用编码包含BCN基团的氨基酸的正交密码子和正交PylRS合成酶将包含BCN基团的氨基酸整合到多肽中的方法

权利要求书

1.一种多肽，其包含具有双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基甲醇(BCN)基团的氨基酸。

2.如权利要求1所述的多肽，其中所述BCN基团作为赖氨酸的残基存在。

3.一种制备包含BCN基团的多肽的方法，所述方法包括将包含BCN基团的氨基酸遗传整合到多肽中。

4.如权利要求3所述的方法，其中制备多肽包括：

(i)提供编码多肽的核酸，该核酸包含编码具有BCN基团的氨基酸的正交密码子；

(ⅱ)在识别所述正交密码子的正交tRNA合成酶/tRNA对存在的情况下翻译所述核酸，并将所述具有BCN基团的氨基酸整合到多肽链上。

5.如权利要求3或权利要求4所述的方法，其中所述包含BCN基团的氨基酸是BCN赖氨酸。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述正交密码子包括琥珀密码子(TAG)，所述tRNA包括MbtRNACUA，所述具有BCN基团的氨基酸包含双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基甲醇(BCN)赖氨酸和所述tRNA合成酶包含具有突变Y271M、L274G和C313A(BCNRS)的PylRS合成酶。

7.如权利要求1或权利要求2所述的多肽或如权利要求3至6任一项所述的方法，其中所述具有BCN基团的氨基酸整合于对应于野生型多肽上的赖氨酸残基的位置上。

8.如权利要求1、2或7任一项所述的多肽，其包括单个BCN基团。

9.如权利要求1、2、7或8任一项所述的多肽，其中所述BCN基团连接到四嗪基团上。

10.如权利要求9所述的多肽，其中所述四嗪基团进一步连接到荧光团上。

11.如权利要求11所述的多肽，其中所述荧光团包括荧光素、四甲基罗丹明(TAMRA)或硼吡咯甲烷(BODIPY)。

12.一种氨基酸，其包括双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基甲醇(BCN)。

13.如权利要求12所述的氨基酸，其是双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基甲醇(BCN)赖氨酸。

14.如权利要求13所述的BCN赖氨酸，其具有以下结构：

15.一种制备包括四嗪基团的多肽的方法，所述方法包括提供如权利要求1、2、7或8任一项所述的多肽，将所述多肽与四嗪化合物接触，并孵育以允许通过反电子需求Diels-Alder环加成反应将四嗪连接到BCN基团上。

16.如权利要求15所述的方法，其中四嗪选自图1的6至17。

17.如权利要求15所述的方法，其中四嗪选自图1的6、7、8和9，并且反应的准一级速率常数为至少80M^-1s^-1。

18.如权利要求15至17任一项所述的方法，其中允许所述反应进行10分钟或更少。

19.如权利要求18所述的方法，其中允许所述反应进行1分钟或更少。

20.如权利要求19所述的方法，其中允许所述反应进行30秒或更少。

21.如权利要求15至20任一项所述的方法，其中所述四嗪化合物是选自由图1的11和17组成的组的四嗪化合物。

22.一种PylRS tRNA合成酶，其包括突变Y271M、L274G和C313A。

23.一种基本上如本文所述的化合物、多肽或方法。

24.一种基本上参考附图所述的化合物、多肽或方法。