Elementary tetrahelical protein design for diverse oxidoreductase functions.
Elementary tetrahelical protein design for diverse oxidoreductase functions.
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DOI：
10.1038/nchembio.1362
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发表时间：
2013-12
影响因子：
14.8
通讯作者：
Dutton, P. Leslie
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Farid, Tammer A.;Kodali, Goutham;Solomon, Lee A.;Lichtenstein, Bruce R.;Sheehan, Molly M.;Fry, Bryan A.;Bialas, Chris;Ennist, Nathan M.;Siedlecki, Jessica A.;Zhao, Zhenyu;Stetz, Matthew A.;Valentine, Kathleen G.;Anderson, J. L. Ross;Wand, A. Joshua;Discher, Bohdana M.;Moser, Christopher C.;Dutton, P. Leslie
在人造结构中模拟天然酶的功能已被证明具有挑战性。在这里，我们描述了一个人造蛋白质平台，它复制了天然氧化还原酶的许多不同功能，而不需要导入天然蛋白质常见的复杂和模糊的相互作用。我们的设计是建立在一个基本的，结构稳定的4-α-螺旋蛋白单体与一个极简的内部延展性足以容纳各种光和氧化还原活性辅因子，并与外部容忍广泛的电荷模式的氧化还原辅因子电位和环境相互作用的调制。尽管它的大小适中，构建体提供了几个独立的功能工程领域，目标是不同的自然活动，包括双氧结合和超氧化物和过氧化物的产生，蛋白质间电子转移到天然细胞色素c和光激活的蛋白质内能量转移和电荷分离近似的核心反应的光合作用，隐花色素和光解酶。这些开放式设计的高度稳定、易于表达和生物相容性的特征有望开发实际的体外和体内应用。
Emulating functions of natural enzymes in man-made constructs has proven challenging. Here we describe a man-made protein platform that reproduces many of the diverse functions of natural oxidoreductases without importing the complex and obscure interactions common to natural proteins. Our design is founded on an elementary, structurally stable 4-α-helix protein monomer with a minimalist interior malleable enough to accommodate various light- and redox-active cofactors and with an exterior tolerating extensive charge patterning for modulation of redox cofactor potentials and environmental interactions. Despite its modest size, the construct offers several independent domains for functional engineering that targets diverse natural activities, including dioxygen binding and superoxide and peroxide generation, interprotein electron transfer to natural cytochrome c and light-activated intraprotein energy transfer and charge separation approximating the core reactions of photosynthesis, cryptochrome and photolyase. The highly stable, readily expressible and biocompatible characteristics of these open-ended designs promise development of practical in vitro and in vivo applications.
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影响因子：
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Brustad EM;Arnold FH
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