An autoinhibited coiled-coil design strategy for split-protein protease sensors.
An autoinhibited coiled-coil design strategy for split-protein protease sensors.
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DOI：
10.1021/ja9050857
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发表时间：
2009-10-28
影响因子：
15
通讯作者：
Ghosh, Indraneel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shekhawat, Sujan S.;Porter, Jason R.;Sriprasad, Akshay;Ghosh, Indraneel
蛋白酶在细胞周期调控和细胞凋亡中起着重要的作用，被广泛研究。我们报告了一种设计家族基因编码的蛋白酶生物传感器的新方法。在我们的设计中，一个自动抑制的线圈开关在蛋白水解裂解时被打开，从而导致分裂蛋白报告蛋白的互补。利用这种新的自抑制设计范式，我们提出了三代蛋白酶生物传感器的合理构建和优化，最终设计在添加TEV蛋白酶后，生物发光信号增加了1000倍。我们利用两种不同的分裂蛋白报告蛋白，萤火虫荧光素酶和β -内酰胺酶，证明了该方法的普遍性，同时也在治疗相关蛋白酶caspase-3的背景下测试了我们的设计。最后，我们提出了一种双蛋白酶传感器几何结构，允许使用这些打开传感器作为潜在的和逻辑门。因此，这些研究可能为设计和实现基因编码的蛋白酶传感器提供了一种新的方法，同时也为控制片段化蛋白质的活性提供了一种通用的自动抑制卷曲-卷曲策略。
Proteases are widely studied as they are integral players in cell cycle control and apoptosis. We report a new approach for the design of a family of genetically encoded turn-on protease biosensors. In our design, an auto-inhibited coiled-coil switch is turned on upon proteolytic cleavage, which results in the complementation of split-protein reporters. Utilizing this new auto-inhibition design paradigm, we present the rational construction and optimization of three generations of protease biosensors, with the final design providing a 1000 fold increase in bioluminescent signal upon addition of the TEV protease. We demonstrate the generality of the approach utilizing two different split-protein reporters, firefly luciferase and beta-lactamase, while also testing our design in the context of a therapeutically relevant protease, caspase-3. Finally, we present a dual-protease sensor geometry that allows for the use of these turn-on sensors as potential AND logic gates. Thus these studies potentially provide a new method for the design and implementation of genetically encoded turn-on protease sensors while also providing a general auto-inhibited coiled-coil strategy for controlling the activity of fragmented proteins.
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影响因子：
15
作者：
Bilgiçer, B;Fichera, A;Kumar, K
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作者：
Fan, Frank;Binkowski, Brock F.;Wood, Keith V.
通讯作者：
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作者：
HARBURY, PB;KIM, PS;ALBER, T
通讯作者：
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DOI：
10.1006/bbrc.2001.4896
发表时间：
2001-05-25
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3.1
作者：
Luo, KQ;Yu, VC;Chang, DC
通讯作者：
Chang, DC