Von der chemischen Mutagenese zur Postexpressions-Mutagenese: eine 50Jahre währende Odyssee

Die ortsspezifische (Gen-)Mutagenese ist das wichtigste Verfahren zur Umwandlung eines Protein-Aminosäurerestes in einen anderen. Bis vor kurzem war diese Strategie auf die zwanzig Standardaminosäuren beschränkt. Die ständige Weiterentwicklung der Stopp-Codon-Suppression und verwandter Techniken zum Einbau nichtnaturlicher Aminosäuren hat den Zugang zu nichtkanonischen Aminosäuren erweitert, indem der Spielraum des Translationsapparates vergrößert wurde. Weil die genetischen Veränderungen jedoch von der Translation abhängen, bleibt die Diversität der einbaubaren Aminosäurereste begrenzt. Wir beschreiben hier einen anderen Ansatz, die Postexpressions-Mutagenese, die an den funktionalen Biomolekulen selbst angreift. Aus dem Blickwinkel der Retrosynthese beleuchten wir die Aussichten auf neue Strategien der Proteinmodifizierung, -veränderung und -konstruktion, mit deren Hilfe die Proteinwissenschaft die Einschränkungen des "Translationsfilters" hinter sich lassen und sich zu einer echten synthetischen Biologie weiterentwickeln kann.