生物正交反應(yīng)通過使用生物體內(nèi)缺乏的反應(yīng)功能團，利用它們之間專一性反應(yīng)實現(xiàn)選擇性地原位標(biāo)記。但是許多原本被認為生物體內(nèi)不存在的官能團，例如氰基，烯基，炔基等逐漸在植物、真菌和微生物中被發(fā)現(xiàn)。本文報道了一條獨特的細胞通路，可以產(chǎn)生末端連有炔基的氨基酸衍生物，該通路可用于非天然氨基酸的原位標(biāo)記。

     首先作者基于對產(chǎn)生β-炔基絲氨酸的兩種菌S. cattleya和Streptomyces catenulae和其它不產(chǎn)生該氨基酸的26種對照組Streptomyce spp.進行基因簇序列比較，發(fā)現(xiàn)四種獨特的基因簇，并進行功能預(yù)測分析，猜測βes基因簇可能是目標(biāo)基因簇。接下來，作者將該基因簇內(nèi)的6個蛋白基因（βesA-E）逐一敲除并檢驗發(fā)現(xiàn)β-炔基絲氨酸和其前體β-炔基丙氨酸含量發(fā)生變化，從而驗證了該猜想。

      在確定基因簇后，作者通過使用非靶標(biāo)比較代謝組學(xué)檢測besA-E各基因敲除后的代謝成分變化，結(jié)合蛋白體外純化的in vitro檢測，最終確定如圖所示的代謝途徑。由圖可知，賴氨酸由BesD催化在4位發(fā)生氯取代反應(yīng)，經(jīng)BesC催化，發(fā)生非典型的甲醛氨基消除反應(yīng)，再經(jīng)過BesB催化消去氯代后生成β-炔基丙氨酸，在經(jīng)過BesA、BesE催化等反應(yīng)后生成β-炔基絲氨酸。

     作者將該體系與非天然氨基酸插入偶聯(lián)，通過在同一E.Coil中表達BesB、C、D(產(chǎn)生β-炔基丙氨酸)和PraRS、GloEL-GroES（非天然氨基酸插入）從而實現(xiàn)了在蛋白質(zhì)組中原位β-炔基丙氨酸的插入。

      綜上，作者揭示了一條生物體內(nèi)合成末端炔基氨基酸衍生物的生物途徑，并將其應(yīng)用在非天然氨基酸原位表達插入體系中。