分享一篇發(fā)表在JACS上的文章，文章標(biāo)題“Thermostable WW-Domain Scaffold to Design Functional β-Sheet Miniproteins”，文章的通訊作者是來自海德堡大學(xué)的Franziska Thomas教授和康斯坦茨大學(xué)的Michael Kovermann教授。其中Franziska Thomas課題組致力于多肽設(shè)計(jì)方面的研究。
微型蛋白是合成生物學(xué)或生物材料設(shè)計(jì)中一類富有前景的蛋白質(zhì)。它們的序列和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性相對(duì)較低，并且能提供明確的折疊支架。這些特性使得研究人員能夠以高度可預(yù)測的方式進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。本文，作者提出了具有高熱穩(wěn)定性的WW結(jié)構(gòu)域支架，并以這一支架作為工程平臺(tái)，設(shè)計(jì)得到多種不同結(jié)合功能的微型蛋白。WW結(jié)構(gòu)域支架是一種具有三條鏈的、反向平行β折疊肽。這一類肽大約包含35個(gè)氨基酸，并且與富含脯氨酸的肽序列結(jié)合。為探索這一類支架的序列-結(jié)構(gòu)關(guān)系，同時(shí)設(shè)計(jì)出具有高熱穩(wěn)定性的支架，作者以WW結(jié)構(gòu)域的共有序列（consensus sequence）作為起點(diǎn)；將結(jié)構(gòu)域進(jìn)一步細(xì)化為7個(gè)部分，依次針對(duì)每個(gè)部分的殘基進(jìn)行修改；采取貪婪搜索策略，將結(jié)構(gòu)完整性和熱穩(wěn)定性表現(xiàn)最優(yōu)者延續(xù)至下一輪。經(jīng)過六輪序列迭代，作者得到Tm值超過90攝氏度的WW結(jié)構(gòu)域肽（超過起始序列約40攝氏度）WW-HS，并總結(jié)了這一結(jié)構(gòu)域的某些關(guān)鍵相互作用。考慮到WW結(jié)構(gòu)域的序列可變性較高，作者通過嫁接功能基序的方法分別設(shè)計(jì)得到能夠結(jié)合PPxY型富含脯氨酸、結(jié)合PPLP/PPRP基序、結(jié)合pS/pTP的結(jié)構(gòu)域以及結(jié)合Zn離子的結(jié)構(gòu)域。這些離子展示了WW-HS作為廣泛的功能性蛋白支架的潛力。原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03498文章引用：10.1021/jacs.4c03498
