De novo design of a transmembrane Zn²⁺-transporting four-helix bundle.
De novo design of a transmembrane Zn²⁺-transporting four-helix bundle.
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DOI：
10.1126/science.1261172
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发表时间：
2014-12-19
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
DeGrado WF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Joh NH;Wang T;Bhate MP;Acharya R;Wu Y;Grabe M;Hong M;Grigoryan G;DeGrado WF
从第一原理设计功能性膜蛋白是化学和结构生物学中的一个巨大挑战。在这里，我们报告的跨膜，四螺旋束，运输第一行过渡金属离子Zn 2+和Co 2+，但不Ca2+，跨膜的设计。传导路径被设计为包含两个双金属结合位点，其以负协同性结合。X射线晶体学和固态和溶液核磁共振表明，整个螺旋束是由两个紧密相互作用的螺旋对形成的，这两个螺旋对形成沿着沿着更动态的界面弱相互作用的单个域。囊泡通量实验表明，随着Zn2+离子沿其浓度梯度向下扩散，质子被反向迁移。这些实验说明了设计具有预定义结构和动力学特性的膜蛋白的可行性。
The design of functional membrane proteins from first principles represents a grand challenge in chemistry and structural biology. Here, we report the design of a membrane-spanning, four-helical bundle that transports first-row transition metal ions Zn2+ and Co2+, but not Ca2+, across membranes. The conduction path was designed to contain two di-metal binding sites that bind with negative cooperativity. X-ray crystallography and solid-state and solution nuclear magnetic resonance indicate that the overall helical bundle is formed from two tightly interacting pairs of helices, which form individual domains that interact weakly along a more dynamic interface. Vesicle flux experiments show that as Zn2+ ions diffuse down their concentration gradients, protons are antiported. These experiments illustrate the feasibility of designing membrane proteins with predefined structural and dynamic properties.
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影响因子：
5.6
作者：
Grigoryan G;Degrado WF
通讯作者：
Degrado WF
影响因子：
2.2
作者：
Cobo, Marcio Fernando;Achilles, Anja;Saalwaechter, Kay
通讯作者：
Saalwaechter, Kay
影响因子：
3
作者：
Grigoryan, Gevorg
通讯作者：
Grigoryan, Gevorg
影响因子：
64.8
作者：
Grigoryan, Gevorg;Reinke, Aaron W.;Keating, Amy E.
通讯作者：
Keating, Amy E.
DOI：
10.1073/pnas.97.12.6298
发表时间：
2000-06-06
影响因子：
11.1
作者：
Lombardi, A;Summa, CM;DeGrado, WF
通讯作者：
DeGrado, WF