近年来，科学家们利用扩增的遗传密码改造细菌，产生由更广泛的分子构建块组成的蛋白质，为蛋白质工程开辟了前景。 

　　2018年11月15日JACS报道，美国斯克里普斯研究中心的研究人员已经证明，这种扩增遗传密码改造细菌可以在实验室里进化出具有更强特性的蛋白质，其机制可能是自然界的20种氨基酸构建模块无法实现的。 

　　众所周知，地球上的每个生物体都使用相同的20种氨基酸来制造蛋白质，这些蛋白质大分子可以发挥大部分细胞功能。此次研究者开创了一种方法，重新编程细胞蛋白质生物合成机制，添加了新的氨基酸，称为非经典氨基酸（ncAAs），它具有常见的20种氨基酸中未发现的化学结构和性质。 

　　这种扩增的遗传密码在过去被用于合理设计具有新特性的蛋白质，作为研究蛋白质在细胞中如何工作的工具，以及研制治疗癌症的新精密工程药物。研究人员想知道具有扩增遗传密码的合成细菌是否具有进化优势，从进化的角度来看，21个氨基酸代码是否优于20个氨基酸代码？ 

　　研究者首先调整了大肠杆菌的基因组，使细菌可以使用21个氨基酸代码产生蛋白质高丝氨酸o-琥珀酰转移酶（metA），这种代谢酶决定了大肠杆菌繁殖的最高温度。研究人员在制作metA突变体时发现，天然蛋白质中的几乎任何氨基酸都可被ncAAs取代。 当细菌加热到44℃，正常的metA蛋白开始失活，细菌死亡，而一些突变细菌却能够存活。因此，研究人员驱动细菌进化出了一种突变的metA，它可以承受比正常水平高21℃的温度，比通常在受到限于普通20个氨基酸构建块的突变时所能达到的热稳定性提高近两倍。 

吴晓燕编译自 https：//phys.org/news/2018-11-scientists-bacteria-genetic-code-evolve.html 

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b07157 原文标题：Enhancing Protein Stability with Genetically Encoded Noncanonical Amino Acids