Metal-mediated affinity and orientation specificity in a computationally designed protein homodimer.
Metal-mediated affinity and orientation specificity in a computationally designed protein homodimer.
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DOI：
10.1021/ja208015j
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发表时间：
2012-01-11
影响因子：
15
通讯作者：
Kuhlman, Brian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Der, Bryan S.;Machius, Mischa;Miley, Michael J.;Mills, Jeffrey L.;Szyperski, Thomas;Kuhlman, Brian
通过计算设计具有高亲和力和所需方向的蛋白质-蛋白质相互作用是一项具有挑战性的任务。在靶界面处修饰金属结合位点可能是用于增加亲和力和指定结合模式的一种方法，从而提高设计的相互作用的稳健性，以用作基础研究以及从生物技术到医学的应用中的工具。在这里，我们描述了一种基于Rosetta的方法，用于合理设计蛋白质单体，以形成锌介导的对称同源二聚体。我们的金属界面设计，命名为MID 1（NESG目标ID OR 37），在锌（MID 1-zinc）存在下形成紧密二聚体，解离常数<30 nM。不含锌时，解离常数为4 μM。MID 1-锌的晶体结构与计算模型显示出良好的总体一致性，但只有四分之三的设计组氨酸配位锌。然而，组氨酸到谷氨酸的点突变导致锌的四配位，并且所产生的金属结合位点和二聚体取向与计算模型密切匹配（Cα RMSD = 1.4 π）。
Computationally designing protein-protein interactions with high affinity and desired orientation is a challenging task. Incorporating metal-binding sites at the target interface may be one approach for increasing affinity and specifying the binding mode, thereby improving robustness of designed interactions for use as tools in basic research as well as in applications from biotechnology to medicine. Here we describe a Rosetta-based approach for the rational design of a protein monomer to form a zinc-mediated, symmetric homodimer. Our metal interface design, named MID1 (NESG target ID OR37), forms a tight dimer in the presence of zinc (MID1-zinc) with a dissociation constant <30 nM. Without zinc the dissociation constant is 4 μM. The crystal structure of MID1-zinc shows good overall agreement with the computational model, but only three out of four designed histidines coordinate zinc. However, a histidine-to-glutamate point mutation resulted in four-coordination of zinc, and the resulting metal binding site and dimer orientation closely matches the computational model (Cα RMSD = 1.4 Å).
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DOI：
10.1073/pnas.1006528107
发表时间：
2010-11-09
影响因子：
11.1
作者：
Guntas, Gurkan;Purbeck, Carrie;Kuhlman, Brian
通讯作者：
Kuhlman, Brian
DOI：
10.1073/pnas.0506124102
发表时间：
2005-09-06
影响因子：
11.1
作者：
Bolon, DN;Grant, RA;Sauer, RT
通讯作者：
Sauer, RT
影响因子：
56.9
作者：
CUNNINGHAM, BC;MULKERRIN, MG;WELLS, JA
通讯作者：
WELLS, JA
影响因子：
64.8
作者：
Grigoryan, Gevorg;Reinke, Aaron W.;Keating, Amy E.
通讯作者：
Keating, Amy E.
T 细胞蛋白 CD4、CD8α 和 Lck 的最小锌 (II) 结合域肽的同二聚化和异二聚化。
影响因子：
15
作者：
Davis, Alisa M.;Berg, Jeremy M.
通讯作者：
Berg, Jeremy M.