相互正交的氨基酰基转移RNA合成酶/转移RNA对为将非规范氨基酸编码成蛋白质提供了基础，并编码了非规范聚合物和大环合成。近日，来自英国医学研究会分子生物学实验室的Roel Tempelaar和普渡大学化学系的Jason W. Chin等人发现了五重正交的吡咯烷基-tRNA合成酶（PylRS）/吡咯烷基-tNA（tRNAPyl）对。大多数PylRS集群属于未被探索用于正交对生成的类。

文章要点：

1) 该研究发现了相互正交性的经验序列同一性阈值，并将其用于PylRS和tRNAPyl序列的凝聚聚类，从而定义了许多序列簇，跨越了五类PylRS/tRNAPyl对（现有的类+N、A和B，以及新定义的类C和S）；

2) 此外，通过测试来自不同簇和类的对，以及具有不寻常结构的吡咯烷基tRNA，研究解决了制造五重正交PylRS/tRNAPyl对所需的80%的成对特异性，且通过工程和定向进化来控制剩余的特异性，最终创建了924个相互正交的PylRS/tRNAPyl对、1324个三重正交对、128个四重正交对和8个五重正交对，这些进展有望为编码聚合物合成提供关键基础。

参考资料：

Beattie, A.T., Dunkelmann, D.L. & Chin, J.W. Quintuply orthogonal pyrrolysyl-tRNA synthetase/tRNAPyl pairs. Nat. Chem. (2023).

10.1038/s41557-023-01232-y

https://doi.org/10.1038/s41557-023-01232-y