J. Am. Chem. Soc. | 借助热稳定的WW结构域支架设计功能性β-折叠小蛋白

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分享一篇发表在JACS上的文章,文章标题“Thermostable WW-Domain Scaffold to Design Functional β-Sheet Miniproteins”,文章的通讯作者是来自海德堡大学的Franziska Thomas教授和康斯坦茨大学的Michael Kovermann教授。其中Franziska Thomas课题组致力于多肽设计方面的研究。



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微型蛋白是合成生物学或生物材料设计中一类富有前景的蛋白质。它们的序列和结构复杂性相对较低,并且能提供明确的折叠支架。这些特性使得研究人员能够以高度可预测的方式进行工程设计。本文,作者提出了具有高热稳定性的WW结构域支架,并以这一支架作为工程平台,设计得到多种不同结合功能的微型蛋白。
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WW结构域支架是一种具有三条链的、反向平行β折叠肽。这一类肽大约包含35个氨基酸,并且与富含脯氨酸的肽序列结合。为探索这一类支架的序列-结构关系,同时设计出具有高热稳定性的支架,作者以WW结构域的共有序列(consensus sequence)作为起点;将结构域进一步细化为7个部分,依次针对每个部分的残基进行修改;采取贪婪搜索策略,将结构完整性和热稳定性表现最优者延续至下一轮。经过六轮序列迭代,作者得到Tm值超过90摄氏度的WW结构域肽(超过起始序列约40摄氏度)WW-HS,并总结了这一结构域的某些关键相互作用。
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考虑到WW结构域的序列可变性较高,作者通过嫁接功能基序的方法分别设计得到能够结合PPxY型富含脯氨酸、结合PPLP/PPRP基序、结合pS/pTP的结构域以及结合Zn离子的结构域。这些离子展示了WW-HS作为广泛的功能性蛋白支架的潜力。
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本文作者:ZF
责任编辑:ZF
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03498
文章引用:10.1021/jacs.4c03498






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