stringtranslate.com

Циклизация белков in situ

Циклизация белков in situ ( INCYPRO ) — это технология белковой инженерии , которая увеличивает долговечность белков и ферментов для биотехнологических и биомедицинских применений. [1] [2] Для таких применений важно, чтобы используемые белки сохраняли свою структурную целостность. [3] Однако это часто оспаривается из-за условий, необходимых для этих применений, которые требуют белковой инженерии для стабилизации структуры белка. [4] Технология INCYPRO включает присоединение молекулярных хлопков (сшивок) к белку, тем самым уменьшая тенденцию белка к развертыванию. Полученные сшитые INCYPRO белки более стабильны при повышенной температуре и в присутствии химических денатурантов. [5]

Технологии

Технология INCYPRO использует трис-реактивные молекулы для сшивания трех определенных позиций в белке [1] или белковом комплексе. [6] Например, INCYPRO может включать введение трех пространственно выровненных и доступных для растворителя цистеинов в белок, которые затем реагируют с трис-электрофильным агентом. Было показано, что полученные сшитые белки или белковые комплексы демонстрируют повышенную стабильность к термическому и химическому стрессу и меньшую тенденцию к агрегации. [1] [6] До сих пор температура плавления белков была увеличена до 39°C за один этап проектирования. [6]

Примеры

Ранний пример включал стабилизацию транспептидазы Сортазы А , что привело к стабилизированным INCYPRO вариантам с активностью при повышенной температуре и в присутствии гуанидинхлорида . [1] [5] INCYPRO также применялся для стабилизации домена человеческого адаптера KIX с использованием различных молекул сшивающего агента. Здесь наблюдалась зависимость стабильности белка от гидрофильности сшивки. [2] Кроме того, был стабилизирован ряд гомотримерных белковых комплексов, включая эстеразу Pseudomonas fluorescens (PFE) и гидратазу Enoyl-CoA . [6] В этих случаях были получены конъюгаты ферментов с общей бициклической топологией.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Pelay-Gimeno M, Bange T, Hennig S, Grossmann TN (август 2018 г.). «Циклизация нативных белков in situ: структурно-ориентированное проектирование бициклического фермента». Angewandte Chemie . 57 (35): 11164–11170. doi :10.1002/anie.201804506. PMC  6120448 . PMID  29847004.
  2. ^ ab Neubacher S, Saya JM, Amore A, Grossmann TN (февраль 2020 г.). «Циклизация белков in situ (INCYPRO): дериватизация с поперечными связями модулирует стабильность белков». Журнал органической химии . 85 (3): 1476–1483. doi : 10.1021/acs.joc.9b02490. PMC 7011175. PMID  31790232 . 
  3. ^ Gligorijević V, Renfrew PD, Kosciolek T, Leman JK, Berenberg D, Vatanen T и др. (май 2021 г.). «Прогнозирование функции белка на основе структуры с использованием графовых сверточных сетей». Nature Communications . 12 (1): 3168. Bibcode :2021NatCo..12.3168G. doi :10.1038/s41467-021-23303-9. PMC 8155034 . PMID  34039967. 
  4. ^ Bornscheuer UT, Huisman GW, Kazlauskas RJ, Lutz S, Moore JC, Robins K (май 2012 г.). «Инженерия третьей волны биокатализа». Nature . 485 (7397): 185–194. Bibcode :2012Natur.485..185B. doi :10.1038/nature11117. PMID  22575958. S2CID  4379415.
  5. ^ ab Kiehstaller S, Hutchins GH, Amore A, Gerber A, Ibrahim M, Hennig S, et al. (июнь 2023 г.). «Бициклическая сконструированная сортаза A выполняет транспептидацию в денатурирующих условиях». Bioconjugate Chemistry . 34 (6): 1114–1121. doi :10.1021/acs.bioconjchem.3c00151. PMC 10288436 . PMID  37246906. 
  6. ^ abcd Hutchins GH, Kiehstaller S, Poc P, Lewis AH, Oh J, Sadighi R и др. (февраль 2024 г.). «Ковалентная бициклизация белковых комплексов дает прочные четвертичные структуры». Chem . 10 (2): 615–627. Bibcode : 2024Chem...10..615H. doi : 10.1016/j.chempr.2023.10.003. PMC 10857811. PMID 38344167  .