通过动态和结构分析对WW领域的工程功能增益突变物进行分析

科学领域:

• 蛋白质工程是指蛋白质工程.
• 计算生物学 计算生物学
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 通过进化设计的蛋白质序列确保了折叠性和功能.
• 经典研究表明,单独的序列对折叠性来说是不够的,需要考虑折叠期间的局部接触.
• 之前的研究表明,通过减少模型WW域蛋白质折叠能景观中的挫折,恢复了折叠性和功能.

研究的目的:

• 通过计算设计单点突变,使模型蛋白 (N21) 能够结合I组联体.
• 调查特定残留物和动态配置文件在结亲缘关系中的作用.
• 验证动态配置文件在指导蛋白质工程中的使用,以提高结合亲和力.

主要方法:

• 结构和基于动态的计算设计以识别突变.
• 与原生蛋白质结构对接的联结体复杂结构的比较.
• 对动态配置文件的分析,以识别全结合的残留物.
• 位点定向突变发生,以交换残留物和评估结合亲缘关系.

主要成果:

• 确定了能够使N21结合I组的单点突变.
• 发现9和19位的残留物对结合至关重要.
• 位置10被确定为与结合部位合,N21和工程CC16-N21之间有明显的动态.
• 将N21中的特定残留物与CC16-N21中的特定残留物交换,恢复了与原生相似的结合亲和力.

结论:

• 以动态配置文件为指导的计算设计可以有效地设计蛋白质结合亲和力.
• 特定的残留物替代和全动力学对于调节蛋白质-配体相互作用至关重要.
• 动态配置文件作为有价值的指导原则,用于针对性地修改小蛋白质结合亲缘关系.