推荐一篇发表在Nature Communication上的论文，题目是“De novo design and directed folding of disulfide bridged peptide heterodimers”，通讯作者是厦门大学的吴川六教授，华盛顿大学的David Baker教授和苏州大学的姚宏伟教授，他们的研究方向分别是蛋白质-多肽分子相互作用，蛋白质设计，蛋白质结构与功能。
天然存在的多肽异聚体通常由非共价相互作用驱动，这导致形成的多肽异聚体不牢固，以及非特异性聚集，这里作者报道了一种设计和合成具有相互正交性的二硫桥联多肽异质二聚体的一般策略。作者之前报道了链内的二硫键形成方法，是通过半胱氨酸和青霉胺配对连接。作者发现，当在多肽混合液中加入硒代半胱氨酸时，会使得主要产物为二硫桥在链间形成，这种异聚体的形成是由于巯基二硒化物在两个多肽上的不同交换模式导致的。
接着，作者以1kv0这个结构为例，进行异质二聚体设计，通过去除多余的结构域，嫁接一个β-turn基序，引入青霉胺突变，计算模型证实，在β-发夹上引入的青霉胺（Penicillamine, Pen）突变对结构无影响。我们进一步在β-发夹末端安装了一个非原生的Cys-Pen二硫键，通过大环化来约束结构。最后，我们进行了基于结构的计算序列设计，以改善复合体的折叠。这种异聚体的设计需要注意不能有大面积疏水基团，因为疏水基团的聚集会影响二硫键的连接。
随后，作者将这类设计推广到其他结构类型的肽段，这些肽段没有大面积的非极性表面积，通过实验验证均表明，可以通过在缓冲液中加入硒代半胱氨酸，使不同肽段之间形成二硫键。
类似的方法，还可以用于设计形成三聚体，两个不同的异质二聚体中的一个单体通过烟草蚀刻病毒（TEV）蛋白酶识别基序连接，在缓冲液中将链接的肽和其他两个单体氧化生成正确配对的异三聚体，再通过HPLC和蛋白酶消化LC-MS表征进行鉴定，交联的异质三聚体可以通过还原试剂或TEV蛋白酶来解离，该方法为开发具有氧化还原和蛋白水解反应的诱导二聚和解离系统提供了一种方法。
总之，作者报道了设计和合成链间二硫桥肽异质二聚体相互正交的方法，这些异质二聚体不仅可以作为生成功能分子的支架，还可以作为蛋白标记和交联杂化构建的化学工具。 原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-29210-x文章引用：DOI：10.1038/s41467-022-29210-x
目前评论：0