用H-NOX域的血口袋进行工程,用于直接检测和量化化物
1Department of Chemistry, Stony Brook University, Stony Brook, New York 11794-3400, USA.
Journal of the American Chemical Society
|August 6, 2010
概括
一种来自Thermoanaerobacter tengcongensis的新型Heme-Nitric oxide和/或OXygen结合域 (H-NOX) 蛋白质被设计用于敏感的化物检测. 这种工程蛋白质提供可调的亲和力和选择性,使实际的化物传感应用成为可能.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 分析化学 分析化学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 化物检测对于环境监测和工业安全至关重要.
- 现有的化物检测方法往往缺乏灵敏度,选择性或实用性.
- 血氧化物和/或氧基结合 (H-NOX) 域是生物传感器开发的潜在支架.
研究的目的:
- 为了研究来自Thermoanaerobacter tengcongensis (Tt H-NOX) 的Heme-Nitric氧化物和/或OXygen结合 (H-NOX) 域.作为一种化物传感器.
- 改造Tt H-NOX蛋白质以提高化物感应特性,包括灵敏度,选择性和检测方法.
- 为了证明Tt H-NOX作为可调和实用的化物传感器的潜力.
主要方法:
- 对Tt H-NOX与化物相互作用的光谱分析 (以吸收为基础).
- 局部定向的突变发生,以设计Tt H-NOX的血红囊.
- 突变蛋白质 (P115A,F78V,F78Y) 对于化物结合亲和力和选择性的表征.
- 光谱特征与化物度的相关性.
主要成果:
- 达到0.5微米 (10ppb) 的化物检测极限,可调节上部检测范围.
- 确定了光谱特征 (索雷特波段,α/β波段) 和化物度之间的线性相关性.
- 设计了一个P115A突变体用于色度化物检测.
- 证明F78V突变通过改变远端口袋硬质拥挤而显著增加化物结合亲和力和选择性.
结论:
- Tt H-NOX 作为一种敏感和多功能平台,用于化物检测.
- 位点导向的突变发生使H-NOX蛋白质的理性工程能够微调化物结合亲和力和特异性.
- 工程设计的Tt H-NOX变种显示出开发实用和定制的化物传感解决方案的希望.
