Computational design of proteins targeting the conserved stem region of influenza hemagglutinin.
Computational design of proteins targeting the conserved stem region of influenza hemagglutinin.
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DOI：
10.1126/science.1202617
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发表时间：
2011-05-13
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Baker D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fleishman SJ;Whitehead TA;Ekiert DC;Dreyfus C;Corn JE;Strauch EM;Wilson IA;Baker D
我们描述了一种通用的计算方法，用于设计结合目标大分子上的表面补丁的蛋白质。识别游离氨基酸残基与靶表面之间的有利相互作用，并用于锚重新设计的界面。该方法被用来设计结合1918年H1N1大流行病毒的流感血凝素（HA）茎上的保守表面补丁的蛋白质。亲和力成熟后，两个设计的蛋白质，HB 36和HB 80，结合H1和H5 HA低纳摩尔的亲和力。此外，HB 80抑制在低pH值下诱导的HA融合构象变化。HB 36与1918/H1 HA复合的晶体结构显示，实际结合界面与计算设计模型中的界面几乎相同。这种设计的蛋白质可用于诊断和治疗。
We describe a general computational method for designing proteins that bind a surface patch of interest on a target macromolecule. Favorable interactions between disembodied amino-acid residues and the target surface are identified and used to anchor de novo designed interfaces. The method was used to design proteins that bind a conserved surface patch on the stem of the influenza hemagglutinin (HA) from the 1918 H1N1 pandemic virus. After affinity maturation, two of the designed proteins, HB36 and HB80, bind H1 and H5 HAs with low-nanomolar affinity. Further, HB80 inhibits the HA fusogenic conformational changes induced at low pH. The crystal structure of HB36 in complex with 1918/H1 HA revealed that the actual binding interface is nearly identical to that in the computational design model. Such designed proteins may be useful for both diagnostics and therapeutics.
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