程孝中， 趙鑫銳， 洪皓飛， 楊 敏， 周志昉， 吳志猛*

（1.江南大學(xué) 教育部糖化學(xué)與生物技術(shù)重點實驗室，江蘇 無錫 214122；2.亳州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽亳州 236800）

蛋白質(zhì)是生命中最重要的生物大分子，蛋白質(zhì)通過修飾，形成不同功能的蛋白質(zhì)，生物體內(nèi)修飾主要包括泛素化、磷酸化、乙酰化、糖基化、甲基化等[1]。酶參與的蛋白質(zhì)定點修飾是近年來發(fā)展起來的一類新的蛋白質(zhì)修飾方法。該法具有反應(yīng)條件溫和，通常在水溶液和中性的pH環(huán)境下反應(yīng)；催化的反應(yīng)具有高度的專一性，能夠?qū)崿F(xiàn)對蛋白質(zhì)的區(qū)域和位點專一性修飾等優(yōu)點而備受關(guān)注。最近研究比較多的酶主要有甲酰甘氨酸生成酶、唾液酸轉(zhuǎn)移酶、磷酸泛酰巰基乙胺基轉(zhuǎn)移酶 （PPTase）、OGlcNAc糖基轉(zhuǎn)移酶、分選酶（Sortase）、谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶（Transglutaminases）、脂肪酸轉(zhuǎn)移酶、生物素連接酶、硫辛酸連接酶、N-肉豆蔻?；D(zhuǎn)移酶等[2]。其中的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶修飾可形成異肽鍵（isopeptide bond），修飾后的產(chǎn)物不容易被蛋白酶降解，而且這種修飾反應(yīng)和分選酶的可逆反應(yīng)不一樣，是一種單向不可逆反應(yīng)，有利于提高產(chǎn)率[3]。因此，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶在蛋白質(zhì)修飾中被廣泛關(guān)注。

谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶主要分成兩大類。動物來源的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（Transglutaminase 2，TG2）主要參與內(nèi)吞作用、細胞凋亡、細胞粘附等生命活動，它是一類依賴于鈣離子的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶[4-6]。微生物谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶（Microbial transglutaminases，MTGase）首次從鏈霉菌（Streptomyces mobaraensis）中分離得到，在自然界中主要催化蛋白質(zhì)之間的共價連接，這種特別的功能長期以來主要應(yīng)用于食品和紡織工業(yè)中的蛋白質(zhì)交聯(lián)，從而改變?nèi)狻⒀蛎?、皮革的特性[7]。作為一種易得、便于使用、不依賴鈣離子調(diào)節(jié)的MTGase，近年來被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)定點修飾。

本文作者綜述了微生物來源谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶在蛋白質(zhì)定點修飾中的最新進展，這些定點修飾包括抗體與小分子之間、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間、蛋白質(zhì)與聚合物之間、蛋白質(zhì)與糖類物質(zhì)之間、蛋白質(zhì)與脂質(zhì)體之間的定點偶聯(lián)以及短肽的自身環(huán)化。

1MTGase的結(jié)構(gòu)及催化機理

MTGase內(nèi)部的二級結(jié)構(gòu)是由8個β折疊組成，外部是11個α螺旋，分子呈盤狀并帶有一個裂縫，2個環(huán)組成裂縫左壁，1個環(huán)組成裂縫右壁，裂縫深度為 16 ?，催化活性基團 Cys64、Asp255和His274均位于分子裂縫底部[8]（圖1），催化反應(yīng)時，底物進入裂縫與催化活性基團結(jié)合。MTGase最初以酶原形式存在，N端螺旋結(jié)構(gòu)占據(jù)裂縫空間，阻止底物進入裂縫參與反應(yīng)[9]，當N端螺旋結(jié)構(gòu)被內(nèi)源性的金屬蛋白酶和氨肽酶切去后轉(zhuǎn)變?yōu)橛写呋钚缘腗TGase[10-11]。利用氨基酸突變技術(shù)，發(fā)現(xiàn)Asp255和His274在催化底物時發(fā)揮主要作用[12]。

圖1MTGase晶體結(jié)構(gòu)Fig.1 Overall sturcture of microbial tranlglutaminase

MTGase催化蛋白質(zhì)肽鏈中谷胺酰胺γ-羧酰胺基（?；w）與各種?；荏w發(fā)生酰胺基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，在蛋白質(zhì)和多肽當中，谷氨酰胺常作為酰基供體，賴氨酸作為酰基受體發(fā)生?；D(zhuǎn)移反應(yīng)。催化反應(yīng)時，Cys64側(cè)鏈的S親核攻擊?；w谷氨酰胺側(cè)鏈基團上的C原子（圖2中（a））；Asp255提供一個質(zhì)子給氧離子中間體并釋放出氨（圖2中（b）、（c）、（d）），Asp255 形成帶負電的活化基團；然后?；荏w（例如賴氨酸側(cè)鏈）在空間上接近Asp255活化基團被親核攻擊并釋放產(chǎn)物（圖 2 中（e）、（f））。 根據(jù)?；荏w的不同，催化反應(yīng)可以分為3類[13]：1）?；D(zhuǎn)移反應(yīng)，伯胺作為?；荏w（圖 3（a））；2）谷氨酰胺和賴氨酸間的交聯(lián)反應(yīng)，此時賴氨酸作為?；荏w，這種反應(yīng)主要出現(xiàn)在蛋白片段或者多肽間的連接反應(yīng)（圖 3（b））；3）脫?；饔?，水作為酰基受體（圖 3（c））。

圖2MTGase催化機理Fig.2 Catalytic reaction mechanism of MTGase

圖3 MTGase催化的化學(xué)反應(yīng)Fig.3 Reactions catalyzed by microbial transglutaminase

MTGase對底物具有一定的特異選擇性。對于酰基供體谷氨酰胺來說，其附近的氨基酸對MTGase的活性有較大影響。Sugimura Y等[14]利用肽文庫展示技術(shù)研究MTGase最適底物肽發(fā)現(xiàn)：當谷氨酰胺N端-3位與-2位分別是芳香族氨基酸和亮氨酸，谷氨酰胺C末端+1、+2位和+3位分別是精氨酸、脯氨酸和酪氨酸時，MTGase催化活性最高。在這種規(guī)律基礎(chǔ)之上，Oteng-Pai等[15]合成了一系列的五肽和七肽，研究與MTGase結(jié)合活性時發(fā)現(xiàn)：七肽底物 7M42 （Ac-YELQRPY-NH2）和 7M48 （Ac-WALQRPH-NH2）與MTGase親和力最大。另外，Lee[16]課題組利用mRNA展示技術(shù)篩選出了高親和力的五肽底物（RLQQP和RTQPA），這些Q-Tag常用于MTGase對蛋白質(zhì)定點修飾當中（表1）。相對酰基供體谷氨酰胺，MTGase的?；荏w底物比較廣泛[17-18]，對于非天然的?；荏w而言，伯胺類底物要求伯氨基團與臨近的功能基團之間必須間隔4個以上無側(cè)鏈碳原子才能獲得較高的反應(yīng)活性；與伯胺相連的烷基鏈越長，反應(yīng)活性越高；因此MTGase可以催化ω-氨基酸、精胺、腐胺、尸胺、羥胺和N，N-二甲基-1，4-苯二胺等非天然的?；荏w[17，19-20]。在天然的?；荏w中，也存在活性比較高的序列，Lee[21]課題組利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)（Fluorescence resonance energy transfer，F(xiàn)RET）篩選到一個活性比較高的賴氨酸識別序列 （K-Tag）KTKTN，這種五肽底物的活性高于傳統(tǒng)的6個賴氨酸標簽（K6）。

表1 微生物谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶識別的Q/K-TagTable 1 Examples of Q/K-Tag Recognized by Microbial Transglutaminase

2MTGase在蛋白質(zhì)定點修飾中的應(yīng)用

2.1 MTGase在抗體定點修飾中的應(yīng)用

將小分子藥物連接到抗體上形成抗體偶聯(lián)藥物（Antibody Drug Conjugates，ADCs），能夠提高藥物治療效果、安全性和靶向性。隨著治療乳腺癌和淋巴瘤的抗體偶聯(lián)藥物Kadcyla和Adcetris的成功上市[28]，抗體偶聯(lián)藥物成為一個新的研究熱點。和臨床上其他的ADCs一樣，Kadcyla和Adcetris都是由小分子藥物通過化學(xué)方法隨機偶聯(lián)至抗體的賴氨酸位點，平均每個抗體可以偶聯(lián)3-4個小分子藥物，形成的藥物復(fù)合物均一性較差[29]。這種不均一性給ADCs藥物的質(zhì)量控制，藥物穩(wěn)定性以及治療效果帶來不確定性。因此，發(fā)展ADCs藥物的定點偶聯(lián)技術(shù)十分必要。

利用MTGase連接藥物與蛋白質(zhì)，必須要求目標蛋白質(zhì)要有活性的谷氨酰胺，對于相對分子質(zhì)量比較大的蛋白質(zhì)，此類谷氨酰胺較多，例如IgG1（typical immunoglobulin Gamma1）大約有 60 個谷氨酰胺，Josten[30]將氨基修飾過的生物素衍生物（圖4（b）1）作為?；荏w偶聯(lián)至抗體上的谷氨酰胺，平均每個抗體只能連接一到兩個生物素，而且無法確認這些生物素所連接的特定位點，這勢必影響連接效率和均一性。 由于抗體上不同位點的偶聯(lián)會影響ADCs藥物在體內(nèi)分布、降解、藥物穩(wěn)定性和藥代動力學(xué)[31-32]，所以，Josten等人的修飾方式往往導(dǎo)致ADCs藥物相對狹窄的治療指數(shù)。Pavel[27]與他們的合作者則利用基因工程手段將單克隆抗體IgG1的重鏈C端帶上Q-Tag（LLQGG），可以將帶有氨基標簽的熒光素（圖 4（b）2）、糖衍生物（圖 4（b）3）、螯合劑（圖 4（b）4，4（b）5）、微管蛋白抑制劑（圖 4（b）6）、熱休克蛋白90抑制劑、DNA損傷藥物連接到抗體上；另外，這種定點修飾可以發(fā)生在抗體的Fab和Fac結(jié)構(gòu)域，其中熒光基團的偶聯(lián)效率可以達到79%。Q-Tag的定點引入極大地提高了ADCs與小分子藥物偶聯(lián)的均一性。

圖4 MTGase在抗體定點修飾中的應(yīng)用Fig.4 Application of MTG to antibody modification

除了將藥物利用MTGase偶聯(lián)到抗體上外，MTGase還可以將一些放射性核素偶聯(lián)至抗體，抗體與放射性核素的偶聯(lián)在放射影像學(xué)以及診斷學(xué)有重要作用。例如，對chCE7抗體進行Ga標記，可以追蹤抗體在生物體內(nèi)放射性分布；把抗體與Zr偶聯(lián)標記可進行X斷層掃描[33]。在對chCE7抗體進行放射免疫偶聯(lián)時，研究者發(fā)現(xiàn)[27，33-36]，chCE7抗體297位的天冬酰胺由于糖基化導(dǎo)致295位的谷氨酰胺無法進行偶聯(lián)，當297位去糖基化后，295位的谷氨酰胺具有很好的偶聯(lián)活性；或者將297位突變成谷氨酰胺，297和295兩個位點都可以進行偶聯(lián)。這是因為297位的糖基化使得295位的谷氨酰胺位點由于空間位阻很難被MTGase所識別，如果去糖基化或者突變使得 295 位點暴露來[37]（圖 4（a）），反應(yīng)則可進行。

2.2 MTGase在蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)定點偶聯(lián)中的應(yīng)用

在食品工業(yè)中，MTGase可以實現(xiàn)蛋白質(zhì)間的交聯(lián)，從而改變食品的風(fēng)味和蛋白質(zhì)（酶）的功能，這種蛋白質(zhì)交聯(lián)是隨機的、非定向的[38]。引入定向修飾可以改善修飾產(chǎn)物的均一性，這對于蛋白質(zhì)修飾來說至關(guān)重要，均一性的修飾產(chǎn)物表現(xiàn)出優(yōu)越的生物特性。為了克服這一問題，同樣利用基因工程手段，將蛋白質(zhì)或酶的活性中心之外的區(qū)域標記上一個MTGase識別的谷氨酰胺或者賴氨酸位點，這樣人們可以將任何感興趣的修飾基團添加到蛋白質(zhì)上，而且這種修飾是定點和特異性的（圖5）[23]。譬如，Nagamune等[39]通過基因工程手段在細胞色素P450中引入帶 Q或 K的短肽標簽 （tag），利用MTGase成功將另外2個功能性蛋白偶聯(lián)到P450上，得到P450多功能酶；他們還將沒有MTGase識別位點的野生型綠色熒光蛋白通過基因工程引入MTGase識別位點，利用MTGase將綠色熒光蛋白（GFP）與待檢測蛋白核糖核酸酶S肽偶聯(lián)，應(yīng)用于蛋白質(zhì)檢測[40]；利用同樣的方法，可以將單結(jié)構(gòu)域抗體片段結(jié)合到堿性磷酸酶用于酶聯(lián)免疫測定[41]。另外，借助基因工程手段，MTGase還可以實現(xiàn)酶固定化，Goto 等[42]在堿性磷酸酶（Alkaline phosphatase AP）的N端利用基因工程手段表達一個可以提供賴氨酸位點的短肽MKHKGS，酪蛋白利用化學(xué)方法固定于聚丙烯樹脂，然后利用MTGase將堿性磷酸酶與樹脂固定化的酪蛋白連接，實現(xiàn)堿性磷酸酶的固定化。最后，利用這種方法還可以實現(xiàn)蛋白質(zhì)的多聚化，Scheller[43]課題組將單結(jié)構(gòu)域的抗體接入核糖核酸酶S肽標簽后可以和腫瘤壞死因子形成二聚體或多聚體，這種多聚體比單聚體活性更高。上述這種利用基因工程手段引入MTGase修飾位點的方法，其優(yōu)點是擴大了被修飾蛋白質(zhì)的范圍。

圖5 MTGase通過基因工程引入識別標簽介導(dǎo)蛋白質(zhì)間的偶聯(lián)Fig.5 Protein ligation mediated by MTGase through genetically encoded tag

2.3 MTGase介導(dǎo)的蛋白質(zhì)與聚合物之間的定點偶聯(lián)

2.3.1 MTGase介導(dǎo)的蛋白質(zhì)與PEG （polyethyleneglycol）定點偶聯(lián) 聚乙二醇PEG通常用來修飾藥物蛋白質(zhì)和多肽，可以顯著改善這些藥物的體內(nèi)半衰期，提高藥物的穩(wěn)定性和活性。在PEG末端通過化學(xué)方法引入氨基，可以模擬賴氨酸側(cè)鏈氨基功能，然后利用MTGase實現(xiàn)蛋白質(zhì)的PEG化。Sato[44]于1996年首次利用豚鼠肝來源的谷胺酰轉(zhuǎn)氨酶實現(xiàn)了蛋白質(zhì)的PEG修飾。之后，他們完善了這種修飾方法[45]，改用MTGase將人白介素-2單個活性位點Q74連接上12×103的PEG，同時PEG另一端引入半乳糖殘基 （Gal3），Gal3是肝細胞膜上去唾液酸糖蛋白受體 （asialoglycoprotein receptor ASGP-R）的配體，Gal3的引入賦予白介素-2靶向性，修飾后的藥物半衰期延長，同時保持原有藥物活性不變。

另外，F(xiàn)ontana[46-47]課題組利用MTGase對肌紅蛋白和人生長激素PEG修飾進行了初步探索，但修飾后的藥物均一性較差，因此，他們試圖通過不同的方法改變這一缺陷。例如，人生長激素（hGH）雖然有13個谷氨酰胺，Pasut等[48]研究發(fā)現(xiàn)，通過改變MTGase酶與底物的量，將PEG末端帶上氨基可以定點連接至蛋白質(zhì)的Q141位點，能夠得到均一性較好的偶聯(lián)體；另外還可以改變?nèi)軇┓磻?yīng)體系，Mero等[49]以鮭降鈣素（sCT）和人生長激素作為模式蛋白，在MTGase反應(yīng)體系中添加不同比例的有機溶劑（DMSO，EtOH，MeOH，MeCN，TFE），在水/有機溶劑共溶劑系統(tǒng)中可以實現(xiàn)鮭降鈣素和人生長激素的定點PEG修飾，這可能是因為溶劑改變了目的蛋白和酶的二級結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的（圖6）[50]。

上述通過改變反應(yīng)物的量或者溶劑反應(yīng)體系策略雖然在一定程度能實現(xiàn)蛋白質(zhì)的定點PEG化，但仍然無法做到精確控制。蛋白質(zhì)上能夠被修飾的谷氨酰胺或者賴氨酸位點相對于總的谷氨酰胺或者賴氨酸位點是比較少的，在許多蛋白質(zhì)中這種能夠被識別的修飾位點就只有1個或者2個，如果能夠確定這些修飾位點就能夠?qū)崿F(xiàn)定點修飾而得到均一性的偶聯(lián)體。Maullu等[51-52]利用計算機信息學(xué)方法，通過理性設(shè)計，在人粒細胞集落刺激因子上找到定點修飾位點，實現(xiàn)了定向位點引入PEG。

圖6 MTGase介導(dǎo)的蛋白質(zhì)定點PEG修飾Fig.6 MTGase-mediated site-specific protein PEGlation

2.3.2 MTGase介導(dǎo)的蛋白質(zhì)與POZ（polyoxazoline）之間的定點偶聯(lián) 雖然PEG修飾藥物已經(jīng)商品化并成為蛋白質(zhì)藥物修飾的金標準，但PEG具有諸如免疫反應(yīng)、難清除等缺點，人們試圖找到性能更好的多聚體修飾物。惡唑啉多聚體（POZ）是最近幾年發(fā)現(xiàn)的另外一種水溶性、生物相容性優(yōu)良的多聚體。在合成惡唑啉多聚體時，通過化學(xué)方法在終止末端引入功能性基團氨基，該惡唑啉多聚體能被MTGase識別并與人粒細胞集落刺激因子上的Q殘基連接，形成蛋白-惡唑啉多聚體復(fù)合物[53]。這些復(fù)合物無論在體內(nèi)還是體外實驗中，與修飾前相比較，都表現(xiàn)出較高的生物活性。

2.4 MTGase介導(dǎo)的蛋白質(zhì)與糖類物質(zhì)之間的定點偶聯(lián)

利用MTGase，還可以將寡聚糖偶聯(lián)至一些食品類蛋白質(zhì)上，一般是將葡萄糖胺作為酰胺基供體接至酪蛋白[54]、谷蛋白水解物上[55]，從而改變這些蛋白質(zhì)的特性，例如，利用殼寡糖對大豆蛋白進行糖基化，修飾后的大豆蛋白疏水性和乳化作用較低，乳劑穩(wěn)定性提高，對水和油的結(jié)合能力提高[56]。

在修飾工業(yè)酶方面，Villalonga等[57-59]利用MTGase對胰蛋白酶進行了環(huán)糊精 （CD）、葡聚糖（DEX）、羧甲基纖維素（CMC）、聚蔗糖（FIC）等糖基化修飾，修飾后的胰蛋白酶在熱穩(wěn)定性、酶活性等方面均有改善；將氨基化葡聚糖通過MTGase偶聯(lián)的方法同樣應(yīng)用于過氧化氫酶的修飾[60]，相對于化學(xué)修飾，這種酶法修飾能夠顯著提高酶的活性，但是，由于每個過氧化氫酶偶聯(lián)的葡聚糖數(shù)量較少，導(dǎo)致總體相對分子質(zhì)量相對于PEG修飾后的相對分子質(zhì)量較低，與PEG修飾后的過氧化氫酶比較，葡聚糖修飾后的過氧化氫酶的血清半衰期較短。

對藥用蛋白質(zhì)進行糖基化修飾的報道較少，藥用蛋白質(zhì)的糖基化可以提高藥用蛋白質(zhì)的半衰期以及生物利用度，例如，Ramos等[61]首先探索了利用MTGase化學(xué)酶法合成神經(jīng)糖肽的可行性，在此基礎(chǔ)上，Sato等[62]利用MTGase在胰島素上實現(xiàn)了糖基化修飾，發(fā)現(xiàn)野生型胰島素的Q很難進入MTGase活性中心，導(dǎo)致偶聯(lián)效果不佳，他們將胰島素B鏈的N端氨基酸F突變?yōu)镼，然后利用MTGase 引入乳糖（圖 7），最后利用 α-2，6-siaT（a-2，6-sialyltransferase，唾液酸轉(zhuǎn)移酶）引入唾液酸。由于細菌以及癌細胞表面糖型結(jié)構(gòu)與正常哺乳動物細胞是不一樣的，而且大多數(shù)細胞表面受體的配體含有糖基化結(jié)構(gòu)[63-65]，因此，基于MTGase的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)還有望在糖疫苗研發(fā)、藥用蛋白的靶向性方面發(fā)揮重要作用。

羥乙基淀粉（HES）由于具有水溶性較好，易于代謝，較好的生物相容性等優(yōu)點，逐漸用來替代PEG修飾蛋白質(zhì)和多肽藥物。Besheer[66-67]課題組首次利用MTGase對蛋白質(zhì)進行HES修飾，HES首先引入cbz-QG和己二胺（HMDA），這樣HES既可以作為酰基供體也可以作為?；荏w，再利用MTGase與酪蛋白偶聯(lián)，形成HES修飾蛋白。

圖7 MTGase介導(dǎo)的胰島素定點糖基化修飾Fig.7 MTGase mediated site-specific insulin modification by oligosaccharides

2.5 其他應(yīng)用

MTGase可用于環(huán)肽的合成，傳統(tǒng)環(huán)肽的合成是將線性肽首尾（或者側(cè)鏈基團之間）化學(xué)連接，為了避免其他側(cè)鏈基團的副反應(yīng)，要求側(cè)鏈基團全保護，酶法合成環(huán)肽避免了這一缺陷。Touati等[68]以MTGase底物WALQRPH為出發(fā)點，在C端接入GGG連接臂和?；荏wK（H-WALQRPHGGGKSNH2），實驗證明Q的N端-1，-2位的氨基酸對環(huán)肽形成至關(guān)重要，但是可以任意改變Q的C端序列。另外，他們以血管舒緩素PK15為例，證明了MTGase合成雙環(huán)肽的可能性。

圖8 MTGase介導(dǎo)的蛋白質(zhì)定點脂質(zhì)化修飾Fig.8 MTG mediated site-specific protein modification by lipid

最后，MTGase可用于蛋白質(zhì)的脂質(zhì)化修飾。Abe等[69]通過基因工程在綠色熒光蛋白（EGFP）的C端接入 K-Tag（MRHKGS）（圖 8（b）），通過化學(xué)方法合成了不同長度的脂肪酸鏈修飾的七肽序列GGGSLLQG（圖 8（a））提供?；w。雖然野生型EGFP有多個賴氨酸和谷氨酰胺殘基，但實驗證明該蛋白質(zhì)并不能被MTGase所識別[40]；相反，C-端帶有K-Tag的EGFP能順利被MTGase識別，并與帶有酰基供體的脂肪鏈反應(yīng)，實現(xiàn)綠色熒光蛋白的定點脂質(zhì)化修飾。

3 結(jié)語

自從日本味之素公司首次從鏈霉菌屬中分離到谷胺酰胺轉(zhuǎn)氨酶以來，因其底物的寬泛性，廣泛應(yīng)用于食品類蛋白質(zhì)的交聯(lián)。近年來，通過基因工程手段在蛋白質(zhì)的適當位置引入MTGase能夠識別的Q-Tag或K-Tag，利用化學(xué)和酶法相結(jié)合等手段，MTGase介導(dǎo)的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為蛋白質(zhì)定點修飾的一個有效手段。特別是在抗體藥物制備方面的應(yīng)用，在提高藥用蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性、活性、半衰期等方面都取得了很好的進展。另外，這種修飾方法還可以用于對蛋白質(zhì)標記，實現(xiàn)在體內(nèi)追蹤目的蛋白、生物醫(yī)學(xué)造影等。但由于蛋白質(zhì)上能夠被修飾谷氨酰胺或者賴氨酸位點較少，該法不能應(yīng)用于所有蛋白質(zhì)，其普適性還有待進一步提高。同時，該法定點修飾蛋白質(zhì)的效率還需要進一步提高，因此，利用酶工程手段改造MTGase，進一步提高其催化效率也是以后研究的重點。綜上所述，基于MTGase的酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)已經(jīng)發(fā)展為一種高效的、高選擇性的蛋白質(zhì)連接和修飾方法，該方法在蛋白質(zhì)藥物研究中會發(fā)揮重要作用。