A suite of de novo c-type cytochromes for functional oxidoreductase engineering.
A suite of de novo c-type cytochromes for functional oxidoreductase engineering.
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一套用于功能性氧化还原酶工程的从头 C 型细胞色素。
DOI：
10.1016/j.bbabio.2015.11.003
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Watkins DW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Watkins DW
设计一种有效的新酶的核心是一种坚固而可变的蛋白质支架。蛋白质设计的模型方法正好提供了这一点，采用简单的四-α-螺旋束支架，没有进化的复杂性，并证明对迭代蛋白质工程的耐受性。我们最近描述了一种新设计的C2型细胞色素模型的设计，该模型在大肠杆菌中进行翻译后修饰。colito在体内将血红素共价接枝到蛋白质骨架上。这种新生细胞色素能够可逆地与氧结合，这是许多氧活化氧化还原酶的催化循环中的一个专性步骤。在这里，我们展示了原型平台和翻译后机制的灵活性。大肠杆菌通过创建一套功能novodesignedc型细胞色素。我们通过选择血红素C附着的替代结合位点和通过将额外的血红素C结合基序附加到模型支架或通过简单的双组氨酸连接将血红素B结合到第二结合位点来创建二血红素模型来探索模型的工程耐受性。新设计保留了原设计的基本特性，但在结构稳定性方面有显着改进。分子动力学模拟有助于合理化这些功能的改进，同时提供深入了解规则的工程血红素C结合位点在未来的迭代。这种多用途的，功能齐全的从头c型细胞色素显示出显着的承诺，在提供强大的平台，为未来的工程ofde新生氧激活氧化还原酶。这篇文章是由罗纳德L.编辑的题为“生物能量学的生物设计--电子传递辅因子、蛋白质和蛋白质网络的设计和工程”的特刊的一部分。Koder和J.L.罗斯安德森。
Central to the design of an efficientde novoenzyme is a robust yet mutable protein scaffold. The maquette approach to protein design offers precisely this, employing simple four-α-helix bundle scaffolds devoid of evolutionary complexity and with proven tolerance towards iterative protein engineering. We recently described the design of C2, ade novodesignedc-type cytochrome maquette that undergoes post-translational modification inE. colito covalently graft heme onto the protein backbonein vivo. Thisde novocytochrome is capable of reversible oxygen binding, an obligate step in the catalytic cycle of many oxygen-activating oxidoreductases. Here we demonstrate the flexibility of both the maquette platform and the post-translational machinery ofE. coliby creating a suite of functionalde novodesignedc-type cytochromes. We explore the engineering tolerances of the maquette by selecting alternative binding sites for heme C attachment and creating di-heme maquettes either by appending an additional heme C binding motif to the maquette scaffold or by binding heme B through simple bis-histidine ligation to a second binding site. The new designs retain the essential properties of the parent design but with significant improvements in structural stability. Molecular dynamics simulations aid the rationalization of these functional improvements while providing insight into the rules for engineering heme C binding sites in future iterations. This versatile, functional suite ofde novo c-type cytochromes shows significant promise in providing robust platforms for the future engineering ofde novooxygen-activating oxidoreductases. This article is part of a Special Issue entitled Biodesign for Bioenergetics—the design and engineering of electron transfer cofactors, proteins and protein networks, edited by Ronald L. Koder and J.L. Ross Anderson.
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DOI：
10.1111/j.1742-4658.2011.08376.x
发表时间：
2011-11
期刊：
The FEBS journal
影响因子：
--
作者：
Stevens JM;Mavridou DA;Hamer R;Kritsiligkou P;Goddard AD;Ferguson SJ
通讯作者：
Ferguson SJ
影响因子：
8.4
作者：
Anderson JLR;Armstrong CT;Kodali G;Lichtenstein BR;Watkins DW;Mancini JA;Boyle AL;Farid TA;Crump MP;Moser CC;Dutton PL
通讯作者：
Dutton PL
影响因子：
14.8
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
通讯作者：
Dutton, P. Leslie
光活化黄细胞色素分子模型的设计、合成和表征。
DOI：
10.1073/pnas.95.18.10465
发表时间：
1998
影响因子：
11.1
作者：
Sharp,RE;Moser,CC;Rabanal,F;Dutton,PL
通讯作者：
Dutton,PL
影响因子：
2.9
作者：
BERRY, EA;TRUMPOWER, BL
通讯作者：
TRUMPOWER, BL