Helical structure motifs made searchable for functional peptide design.
Helical structure motifs made searchable for functional peptide design.
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DOI：
10.1038/s41467-021-27655-0
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发表时间：
2022-01-10
影响因子：
16.6
通讯作者：
Yang LW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tsai CY;Salawu EO;Li H;Lin GY;Kuo TY;Voon L;Sharma A;Hu KD;Cheng YY;Sahoo S;Stuart L;Chen CW;Chang YY;Lu YL;Ke S;Ortiz CLD;Fang BS;Wu CC;Lan CY;Fu HW;Yang LW
功能性肽的系统设计在技术和治疗领域有着广泛应用。然而，目前需要基于模式的搜索引擎，以帮助在一级序列中定位所需的功能基序，而不考虑其进化保守性。现有的数据库，如蛋白质二级结构数据库（PSS）已无法为科研界提供服务，而蛋白质二级结构词典（DSSP）则是在提供蛋白质三级结构时对二级结构进行注释。在此，我们从蛋白质数据库（PDB）中提取了170万个螺旋结构，并将其整理成一个数据库（治疗性肽设计数据库；TP-DB），该数据库允许对复合模式进行查询，以助力螺旋结构序列基序的识别。我们展示了TP-DB如何帮助我们识别一种已知的纯化标签特异性抗体，该抗体可重新用于开发幽门螺杆菌诊断试剂盒。我们还展示了如何利用该数据库设计一种新型抗菌肽，与模板同源物相比，这种抗菌肽对白色念珠菌具有更好的清除效果，且溶血率更低。最后，我们证明了TP-DB如何为螺旋肽阻断剂提出点突变建议，以阻止靶向的致癌蛋白质-蛋白质相互作用。TP-DB可在http://dyn.life.nthu.edu.tw/design/获取。
在此，我们介绍TP-DB，这是一个基于蛋白质数据库（PDB）中167万个螺旋结构的基于模式的搜索引擎。我们展示了TP-DB在识别微生物特异性抗原、设计抗菌肽以及蛋白质-蛋白质相互作用阻断剂方面的实用性。
The systematic design of functional peptides has technological and therapeutic applications. However, there is a need for pattern-based search engines that help locate desired functional motifs in primary sequences regardless of their evolutionary conservation. Existing databases such as The Protein Secondary Structure database (PSS) no longer serves the community, while the Dictionary of Protein Secondary Structure (DSSP) annotates the secondary structures when tertiary structures of proteins are provided. Here, we extract 1.7 million helices from the PDB and compile them into a database (Therapeutic Peptide Design database; TP-DB) that allows queries of compounded patterns to facilitate the identification of sequence motifs of helical structures. We show how TP-DB helps us identify a known purification-tag-specific antibody that can be repurposed into a diagnostic kit for Helicobacter pylori. We also show how the database can be used to design a new antimicrobial peptide that shows better Candida albicans clearance and lower hemolysis than its template homologs. Finally, we demonstrate how TP-DB can suggest point mutations in helical peptide blockers to prevent a targeted tumorigenic protein-protein interaction. TP-DB is made available at http://dyn.life.nthu.edu.tw/design/. Here, we present TP-DB; a pattern-based search engine based on 1.67 million helices from the Protein Database (PDB). We demonstrate the utility of TP-DB in identifying microbe-specific antigens, as well as the design of antimicrobial peptides and Protein-protein interaction blockers.
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影响因子：
3.3
作者：
Klauda, Jeffery B.;Venable, Richard M.;Freites, J. Alfredo;O'Connor, Joseph W.;Tobias, Douglas J.;Mondragon-Ramirez, Carlos;Vorobyov, Igor;MacKerell, Alexander D., Jr.;Pastor, Richard W.
通讯作者：
Pastor, Richard W.
DOI：
10.1038/nbt1088-1204
发表时间：
1988-10-01
期刊：
BIO-TECHNOLOGY
影响因子：
--
作者：
HOPP, TP;PRICKETT, KS;CONLON, PJ
通讯作者：
CONLON, PJ
影响因子：
5
作者：
Lazzari, Federica;Manfredi, Amedea;Ranucci, Elisabetta
通讯作者：
Ranucci, Elisabetta
影响因子：
2.4
作者：
Kucerka, N;Tristram-Nagle, S;Nagle, JF
通讯作者：
Nagle, JF
影响因子：
5.5
作者：
Best, Robert B.;Zhu, Xiao;Shim, Jihyun;Lopes, Pedro E. M.;Mittal, Jeetain;Feig, Michael;MacKerell, Alexander D., Jr.
通讯作者：
MacKerell, Alexander D., Jr.