Изопептаг — это пептидная метка из 16 аминокислот (TDKDMTITFTNKKDAE), которая может быть генетически связана с белками , не мешая их фолдингу. [1] Изопептаг отличается от других пептидных меток тем, что он может связывать свой связывающий белок посредством постоянной и необратимой ковалентной связи . Другие пептидные метки обычно связывают свои мишени посредством слабых нековалентных взаимодействий, что ограничивает их использование в приложениях, где молекулы подвергаются экстремальным силам. Ковалентное связывание изопептага с его мишенью преодолевает эти барьеры и позволяет изучать целевые белки в более жестких молекулярных средах.
Изопептаг был разработан путем рассечения белка пилина (Spy0128) из Streptococcus pyogenes . Spy0128 содержит две внутримолекулярные изопептидные связи [2] , и для получения изопептага одна из этих связей была расщеплена путем удаления последней β-цепи в белке.
Когда изопептаг связывается с целевым белком, он спонтанно связывает своего партнера по связыванию через изопептидную связь , амидную связь, образованную автокаталитически. Реакция является устойчивой и происходит при различных температурах от 4 до 37 °C, диапазоне pH от 5 до 8 и в присутствии обычно используемых детергентов. Кроме того, реакция не зависит от окислительно-восстановительного состояния окружающей среды и может происходить одинаково хорошо как в восстановительных, так и в окислительных условиях. [1]
Ковалентное связывание изопептага с его партнером по связыванию может быть использовано для постоянного связывания белков в сложной среде бактериальной клетки, для нацеливания белков, представляющих интерес для клеточной визуализации, и для разработки новых белковых структур. [1]