Designing Heterodimeric Two-stranded α-Helical Coiled-coils

螺旋线圈 计算机科学 计算生物学 生物物理学 生物
作者
Jennifer R. Litowski,Robert S. Hodges
出处
期刊:Journal of Biological Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:277 (40): 37272-37279 被引量:289
标识
DOI:10.1074/jbc.m204257200
摘要

The E/K coil, a heterodimeric coiled-coil, has been designed as a universal peptide capture and delivery system for use in applications such as biosensors and as an expression and affinity purification tag. In this design, heterodimer formation is specified through the placement of charged residues at the e and g positions of the heptad repeat such that the E coil contains all glutamic acid residues at these positions, and the K coil contains all lysine residues at these positions. The affinity and stability of the E/K coil have been modified to allow a greater range of conditions for association and dissociation. Increasing the hydrophobicity of the coiled-coil core, by substituting isoleucine for valine, gave increases in stability of 2.81 and 3.73 kcal/mol (0.47 kcal/mol/substitution). Increasing the alpha-helical propensity of residues outside the core, by substituting alanine for serine, yielded increases in stability of 2.68 and 3.28 kcal/mol (0.41 and 0.45 kcal/mol/substitution). These sequence changes yielded a series of heterodimeric coiled-coils whose stabilities varied from 6.8 to 11.2 kcal/mol, greatly expanding their scope for use in protein engineering and biomedical applications.
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