This thesis reports the in vivo expression of intrinsically fluorescent proteins without posttranslational modifications, and furthermore their additional functionalization with a reactive handle for individual chemical conjugation reactions. The blue-fluorescent 4-azatryptophan and the methionine analog homopropargylglycine, which enables copper-catalyzed Huisgen cycloadditions, were simultaneously incorporated into one protein. This represents the first successful tandem incorporation of two non-canonical amino acids using polyauxotrophic Escherichia coli cells and opens up new dimensions for rational protein design using an expanded genetic code.
Übersetzte Kurzfassung:
Die vorliegende Dissertation präsentiert die in vivo Expression von intrinsisch-fluoreszierenden Proteinen ohne weitere posttranslationale Modifizierungen sowie die zusätzliche Funktionalisierung dieser Proteine mit einer reaktiven Gruppe für individuelle chemische Konjugationsreaktionen. Das blau-fluoreszierende 4-Azatryptophan und das Methioninanalogon Homopropargylglycin, das den Einsatz der Kupfer-katalysierten Huisgen-Cycloaddition ermöglicht, wurden simultan in ein Protein eingebaut. Dieser erste erfolgreiche Tandemeinbau zweier nicht-kanonischer Aminosäuren mit Hilfe von polyauxotrophen Escherichia coli-Zellen eröffnet eine neue Dimension des rationellen Proteindesigns mit einem erweiterten genetischen Code.
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