A de novo protein binding pair by computational design and directed evolution.
A de novo protein binding pair by computational design and directed evolution.
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通过计算设计和定向进化的从头蛋白结合对。
DOI：
10.1016/j.molcel.2011.03.010
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发表时间：
2011-04-22
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Baker D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Karanicolas J;Corn JE;Chen I;Joachimiak LA;Dym O;Peck SH;Albeck S;Unger T;Hu W;Liu G;Delbecq S;Montelione GT;Spiegel CP;Liu DR;Baker D
蛋白质-蛋白质界面的从头设计是对我们理解蛋白质-蛋白质相互作用基本原理的严格考验，并将使生物和医学挑战的新方法成为可能。在这里，我们描述了一种新的基序为基础的方法来计算设计蛋白质-蛋白质复合物与天然样的界面组成和相互作用密度。使用这种方法，我们设计了一对蛋白质，Prb和Pdar，其异二聚化的Kd为130 nM，比任何先前设计的从头蛋白质-蛋白质复合物紧密1，000倍。定向进化鉴定了两个将亲和力提高到180 pM的点突变。含有设计和进化的蛋白质的复合物的晶体结构揭示了结合完全通过设计的界面，利用特定的设计相互作用。令人惊讶的是，在进化后的复合体中，其中一个合作伙伴相对于设计模型旋转了180度。这项工作表明，目前对蛋白质-蛋白质界面的理解足以合理地重新设计界面，并强调了剩余的挑战。
The de novo design of protein-protein interfaces is a stringent test of our understanding of the principles underlying protein-protein interactions and would enable new approaches to biological and medical challenges. Here we describe a novel motif-based method to computationally design protein-protein complexes with native-like interface composition and interaction density. Using this method we designed a pair of proteins, Prb and Pdar, that heterodimerize with a Kd of 130 nM, 1,000-fold tighter than any previously designed de novo protein-protein complex. Directed evolution identified two point mutations that improve affinity to 180 pM. Crystal structures of complexes containing designed and evolved proteins reveal binding is entirely through the designed interface, making use of specific designed interactions. Surprisingly, in the evolved complex one of the partners is rotated 180 degrees relative to the design model. This work demonstrates that current understanding of protein-protein interfaces is sufficient to rationally design interfaces de novo, and underscores remaining challenges.
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影响因子：
5.6
作者：
Grigoryan, G;Keating, AE
通讯作者：
Keating, AE
DOI：
10.1073/pnas.0505425102
发表时间：
2005-10-25
影响因子：
11.1
作者：
Guharoy, M;Chakrabarti, P
通讯作者：
Chakrabarti, P
影响因子：
64.8
作者：
Grigoryan, Gevorg;Reinke, Aaron W.;Keating, Amy E.
通讯作者：
Keating, Amy E.
影响因子：
5.6
作者：
Clackson, T;Ultsch, MH;de Vos, AM
通讯作者：
de Vos, AM
影响因子：
5.6
作者：
Hackel, Benjamin J.;Kapila, Atul;Wittrup, K. Dane
通讯作者：
Wittrup, K. Dane