단백질 공학에서 연구자들은 다양한 응용 분야로 기능을 확장하기 위해 단백질이 아닌 비단백질 개체를 단백질에 도입하는 방식을 광범위하게 탐구해 왔으나, 단백질의 정밀한 변형을 구현하는 일은 여전히 어렵다. 본 연구는 ‘느린 반응성 및 가수분해 저항성’ 데옥시오옥사노신(dOxa)을 ‘표적 및 에피토프 선택성’ 아프타머에 통합함으로써, 비공학(비엔지니어드) 단백질에 대한 에피토프 및 모이어티 선택적 결합을 제시한다. 아민-반응성 dOxa를 포함하는 아프타머는 인식 부위에서 우세하게 단일 라이신 선택성을 나타내며, 촉매가 없는 원팟(one-pot) 반응을 통해 생리 유사 조건의 복잡한 환경에서도 비표적 반응을 현저히 낮추면서도 결합 수율을 크게 높인다. 당량이 제어된 다양한 단백질에 대한 단백질- DNA 결합체를 효율적으로 제조할 때, 높은 결합 선택성은 효소 기능의 반영구적 조절, 단백질 혼합물에서의 표적 표지, 그리고 단일 단백질의 이종기능화까지 가능하게 한다. 또한 dOxa를 포함하는 아프타머는 비표적들 중에서 표적 단백질의 인식 부위에 선택적으로 반응하므로, 아민이 풍부한 세포 배지에서 살아있는 세포 표면의 뉴클레올린(nucleolin)과 PTK7에 대해 생체정합적(bioorthogonal) 표지를 수행하고, 이들의 서로 다른 분포를 관찰함을 보여준다. 아프타머에 의해 dOxa의 위치를 유도하는 접근은 복잡한 환경에서 고유 부위 특이적으로 천연 단백질을 변형하는 유망한 전략을 제공하며, 핵산과 단백질 간의 시너지 협업을 위한 새로운 길을 열어준다.

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